计算机的硬件组成-计算机硬件的基本组成部分

发布时间：2017-09-08 所属栏目：计算机硬件组成

一 : 计算机硬件的基本组成部分

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1. 中央处理器

中央处理器称为CPU(Central Processing Unit)，它的主要技术指标之一是主频，主频表示CPU的内部工作频率。主频越高，表明CPU的运算速度越快，当然性能也越好。

在微型计算机(简称微机或个人计算机)中，CPU又称为微处理器，其典型代表是Intel公司的Pentium系列产品。例如，Pentium II的主频在233～450MHz之间，而Pentium III的主频可达800MHz。通常，人们所说的微机速度是指CPU的主频。它主要由控制器和运算器组成，是计算机的核心部件。

(1) 运算器

运算器(Arithmetical Unit)的主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。在控制器控制下，运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算，并将结果暂存在内部寄存器或送到存储器中。

(2) 控制器

控制器(Control Unit)是计算机中指令的解释和执行结构，其主要功能是控制运算器、存储器、输入输出设备等部件协调动作。控制器工作时，从存储器取出一条指令，并指出下一条指令所在的存放地址，然后对所取指令进行分析，同时产生相应的控制信号，并由控制信号启动有关部件，使这些部件完成指令所规定的操作。这样逐一执行一系列指令组成的程序，就能使计算机按照程序的要求，自动完成预定的任务。

2. 存储器

存储器(Memory)是用来存储程序和数据的部件，是计算机的重要组成部分。在实际应用中，用户先通过输入设备将程序和数据放在存储器中，运行程序时，由控制器从存储器中逐一取出指令并加以分析，发出控制命令以完成指令的操作。

在计算机中，存储器容量以字节(Byte，简写为B)为基本单位，一个字节由8个二进制位(bit)组成。存储容量的表示单位除了字节以外，还有KB、MB、GB、TB(可分别简称为K、M、G、T，例如，128MB可简称为128M)。其中：

1KB=1024B

1MB=1024KB

1GB=1024MB

1TB=1024GB

实际应用中，人们总希望存储器能存储的数据越多越好，即存储容量越大越好;从存储器读出或向存储器写入数据的速度越快越好，即存取周期越短越好。但是，由于技术和价格上的原因，存储器的存储容量和存取周期之间存在着矛盾。因此，在计算机中，一般把存储器分成主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。主存储器与CPU直接相连，存放当前正在运行的程序和有关数据，存取速度快，但价格较贵，容量不能做得太大，目前微型计算机的内存配置一般为128MB;辅助存储器存放计算机暂时不用的程序和数据(需要时才调入内存)，存取速度相对较慢，但价格比较便宜，容量可以做得很大，例如，现在的硬盘存储容量通常为几十GB。

(1) 主存储器

主存储器，也称内存储器，简称内存，是微型计算机主机的组成部分。内存由高速的半导体存储器芯片组成，是计算机运行过程中临时存放程序和数据的地方。计算机工作时，把要处理的数据，先从外存调入内存，再从内存调入CPU;CPU处理完毕后，将数据送到内存，最后保存到外存。

微型计算机的内存根据其工作方式的不同，可分为RAM和ROM。

1)RAM(Random Access Memory)

RAM是随机存取存储器，其中的数据可随机地读出或写入，是用来存放从外存调入的程序和有关数据以及从CPU送出的数据。人们通常所说的内存实际上指的是RAM。目前，微型计算机的内存容量有64MB、128MB、256MB等。需要指出的是，计算机断电后，RAM中的数据将完全丢失。因此，用户在结束计算机操作时，应该将新建或做过修改的程序及相应的文件保存到外存。

2)ROM(Read Only Memory)

ROM是只读存储器，占内存的很小一部分，在通常情况下CPU对其只取不存。因此，ROM一般用来存放一些固定的、专用程序或数据。

(2) 辅助存储器

由于主存储器的容量有限，所以计算机的外部设备中都配有辅助存储器。辅助存储器，也称外存储器，简称外存。外存容量可以很大，能存放大量的暂时不用的程序和数据。目前，计算机上经常使用的外存有软盘、硬盘和光盘等。

1)软盘

软盘是一张圆形软塑料薄片，表面涂覆可记录信息的磁性材料，被封装在一个方形的保护套中。软盘因操作使用极为方便，加之价格低廉，而成为计算机中使用最为广泛的一种外存。

软盘按其尺寸来分，有5.25英寸盘(即5寸盘)和3.5英寸盘(即3寸盘)两种;按其数据存放的密度来分，有双密度盘(Double Density，简写为DD，即低密盘)和高密度盘(High Density，简写为HD，即高密盘);按其使用面数分，有单面盘(Single Side，简写为SS)和双面盘(Double Side，简写为DS)。现在计算机上主要使用的是容量为1.44MB的3英寸双面高密盘。

3寸盘的封套上有一个可移动的金属套，起保护读写窗口的作用。封套的下角还有一个称为写保护口的小方孔，在它的反面有一块可移动的小塑料滑块。若把该小滑块推向盘片的边缘，使小方孔打开，软盘就处于写保护状态，即只能从该盘读取数据，而不能写入数据。

注意，必须将软盘正确插入相应的软盘驱动器中，才能对它进行读写操作。此外，软盘不能任意弯曲，也不能放在多尘、过潮、太热或强磁场的环境中。

2)硬盘

硬盘通常固定在计算机的主机箱内，是计算机最重要的外存储器。硬盘具有比软盘大得多的容量和快得多的速度，而且可靠性高，使用寿命长。计算机的操作系统、大量的应用软件和数据都存放在硬盘上。

硬盘由多片表面涂覆磁性材料的金属薄膜盘片叠装而成，密封固定在硬盘驱动器里，不能随意更换。对于盘片中存放数据的每个面，都有一个相应的读写磁头。

3.基本输入输出设备

输入(Input)设备用于输入程序和所需处理的原始数据(包括文本、图形、图像、声音等);输出(Output)设备用于输出计算机的运行或数据处理结果。目前，微型计算机上使用的基本输入设备是键盘和鼠标器，基本输出设备是显示器。

(1)键盘

键盘是计算机中最基本的输入设备。键盘上排列了字母、数字、符号键等。通过按键操作，可把命令、程序和数据等信息手工输入到计算机中。

根据键数的不同，键盘可分为101键、104键及带有播放VCD/CD和上网功能键的多媒体键盘。104键与101键相比，多了3个Windows专用键。

(2)鼠标器

鼠标器简称鼠标，是计算机系统中的辅助输入设备。其外形小巧，移动自然，尾部有一条连接计算机的电缆，状似老鼠，故得其名。鼠标是一种"指点"设备，它的表面有2个或3个按键，通过鼠标可对操作对象进行单击、双击、拖动等操作，在菜单式软件、图形软件中，使用尤为方便灵活。在Windows系统中，鼠标已成了必备的输入控制工具。

(3)显示器

显示器是计算机最基本的输出设备，也是人机对话的主要工具。计算机通过显示屏向用户提供各种应用软件的操作界面，用户可以通过这些界面输入数据、选择各种功能、获知程序运行的结果等。

无论是输出文字，还是图形或图像，显示器屏幕上总是用光点(像素)来构成输出内容，因此，点距越小越好，例如，0.25mm。此外，光点的行列数越多，分辨率越高，例如，显示分辨率为1024×768，表示每屏有1024×768个光点。

显示器从显示颜色来分，有单色和彩色之分;从显示屏幕大小来分，有14英寸、15英寸、17英寸和21英寸等多种规格。

(4) 打印机

打印机能把计算机输出的程序内容和运行结果打印在纸上，以便阅读和保存。打印机的种类很多，常用的有点阵式打印机、喷墨打印机和激光打印机等。

点阵式打印机，又称针式打印机，它通过打印头中的钢针击打色带，在打印纸上打印出字符或图形的点阵。点阵式打印机按打印头针数可分为16针、24针和48针等。点阵式打印机的打印速度较慢，噪声较大，打印质量也不高，但打印成本较低，能打印连续纸，并且能对票据进行复印式打印。

喷墨打印机是一种非击打式打印机，它通过喷墨头将带电的墨水喷出，由聚焦和偏转系统将墨水定位，在打印纸上印出文字、符号和图像。喷墨打印机按打印分辨率分，有360DPI(每英寸360点)、720DPI和1440DPI等。喷墨打印机具有价格低、体积小、重量轻、噪声低等特点，打印质量明显高于点阵式打印机，但其打印成本较高。

和喷墨打印机一样，激光打印机也是一种非击打式打印机。它的打印原理类似于复印机：接到打印命令后，首先把要输出的字符和图像等信息转化成数字信号，并把这些输出信息在磁鼓上形成静电潜像，转化为磁信号，然后利用磁信号把碳粉吸附到纸上，经高压定影后输出。激光打印机是页式打印机，其特点是打印速度快、质量高、无噪声，但价格也较高。

(5) 绘图仪

绘图仪用于在纸上输出线条图形，它是CAD(计算机辅助设计)系统的主要输出设备。

(6) Modem

Modem是调制解调器的英文名称，是用以实现计算机处理的数字信号同电话线传输的模拟信号之间转换的装置。调制的作用是将计算机输出的数字信号转换为模拟信号;解调的作用是将接收的模拟信号转换为计算机能够处理的数字信号。通过电话线路进行拨号上网，Modem是一个不可缺少的设备，它通常有内置式和外置式两种。

数据传输速率是Modem的重要技术指标，单位为bps(位/秒)，即"每秒钟传送多少位数据"。目前使用的Modem的数据传输速率一般为36.6Kbps和56Kbps。

4. 其他外围设备

计算机除了基本输入输出设备以外，其他常用的输入设备有扫描仪、数字化仪、磁卡读入机和条形码阅读器，常见的输出设备有打印机和绘图仪。如果要通过电话线传输数据(例如，上网冲浪)，还应该配置调制解调器，即Modem。

(1) 扫描仪

扫描仪是目前常用的一种输入图片和文字的计算机外围设备。它是利用光学扫描原理，从纸上"读出"文字或图形、图像，然后把获得的信息送入计算机，由计算机通过识别软件对读入的信息进行分析与处理。例如，通过OCR(光学字符识别软件)，可将扫描的文本(图像信息)转换为可供文字处理软件使用的文本信息。

(2) 数字化仪

数字化仪是由平板和连接的手动定位器组成，主要用于输入工程图纸、地图等。用户可以通过手动定位器(或定位笔)方便地获得每条线段的端点坐标，从而实现线条图形的输入。

(3) 磁卡读入机和条形码阅读器

磁卡读入机和条形码阅读器广泛应用于图书管理、身份验证、商品销售与管理中，它是利用电磁和光电转换原理，把预先制作在卡上或条形码中的数字信息读入计算机。

二 : 2012聚焦课堂《走进电脑世界——了解计算机的硬件组成》(陈

《活动1走进电脑世界——了解计算机的硬件组成》教学设计

合肥市琥珀中学 陈鹏飞

一、教材分析

本节课是安徽省义务教育新课程实验教科书（非零起点）《信息技术》教材七年级上册第四单元《我的装机历程》中的《活动1了解多媒体计算机》第1个课时，主要介绍计算机的硬件系统组成，和各个部分的主要功能和设备，并以此为基础让学生了解不要得硬件知识，为后面的学习打好基础。

二、学情分析

作为刚入初中的学生，他们对学习计算机知识充满了渴望，但他们对计算机的基础知识却是知之甚少，因此他们对于计算机的组成，以及各部件的作用，更是充满了神秘感。因此我觉得有必要在理论课的基础上进行提升，让学生对计算机硬件有1个感性认识。了解并掌握各类硬件的名称，在主机内部位置及简单外接设备接插。

三、教学目标

1、知识与技能

（1）了解计算机硬件知识。

（2）了解计算机的组装过程。

2、过程与方法

（1）通过观察分析，归纳总结计算机的组成。

（2）通过学习，了解计算机的硬件知识。

（3）通过实践和学习，了解计算机的组装过程。

3、情感态度与价值观：揭开神秘的主机面纱，感受到知识的价值。

四、教学重难点

1、教学重点：计算机的硬件组成，及对计算机的硬件组装过程，特别是机箱中各部件在主板上连接。

2、教学难点：从计算机的工作原理上来分析计算机的硬件组成，引导学生深入分析计算机内部的结构和工作原理及计算机的连接。

五、教学准备：课件、学生素材。

六、教学方法：讲述法、任务驱动法、实验法、探究法。

七、课时安排：1课时。

八、教学过程

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
情景导入	展示1个谜语：没有脑袋会思考；缤纷世界全知晓；万事一点便明了；少了电源就睡觉。教师引导：我们很多同学了解电脑都是通过word、flash、QQ、游戏等各式各样的电脑应用开始的，其实这只是计算机系统的1个方面，叫软件系统；我们的计算机系统还有另1个重要的部分，叫硬件系统，大家了解么？这也就是本节课我们要探究的话题《活动1走进电脑世界——了解计算机的硬件组成》	学生：电脑学生：了解很少	创设情境激发兴趣
友情测试	下面我们先来做个“友情测试”，看看大家对你们身旁的这位电脑朋友了解多少？首先，我们来看看“它众所周知的一面”：谁能说说它是由哪些设备组成的？教师总结：看来大家对它众所周知的一面都很了解。下面再来看看它鲜为人知的一面：这些接口你们认识么？教师总结：这个大家知道不多噢！最后我们来看一下它不为人知的一面：看看主机里面是什么样的，你们知道主机里面有什么吗？教师总结：看来大家对计算机的硬件有一定的了解，但是友情指数很低呀！	学生：显示器、主机、鼠标、键盘学生：usb接口、键盘接口、鼠标接口、音响接口…… 学生：硬盘、光驱、电源、内存……	培养学生观察能力
探究学习	下面我就来系统的了解一下相关知识。请同学自主学习课本P93页【知识库】，思考以下问题： 1、计算机硬件系统有哪几部分组成？ 2、划分的依据是什么？ 3、各部分有什么功能和主要设备？请学生说说你学习的成果，计算机硬件系统有哪几部分组成？教师总结：回答的很好，其中CPU和存储器是放置在主机里的，加上数据流，这个就是计算机的工作原理图。	学生探究学习学生：输入设备、CPU、存储器、输出设备	培养学生阅读课本的好习惯。
了解计算机的工作原理	下面我们来了解下计算机的工作方式。首选，通过键盘、鼠标等设备，把信息采集给CPU，CPU负责处理信息，最后把处理好的信息存储在存储器上，或者直接打印或显示出来！这里我们可以对比一下人类的工作方式[www.61k.com］，大家有什么发现？	学生思考学生：基本是一致的	加强学生的理论基础，加深学生对计算机系统的理解，帮助学生记忆。
了解计算机的硬件系统	下面我们就按这个流程来了解各个组成部分的功能和设备。 1、输入设备谁能说说输入设备的主要作用是什么？在我们的生活中，你接触过哪些设备，属于输入设备的？还有谁要补充的？老师也准备了一些，我们一起来认识一下！你说说这是什么，它有什么功能，负责采集什么信息？ 2、CPU CPU的作用是什么？老师这里三块CPU，你们认识么？教师总结：CPU全称为中央处理器，它是计算机的心脏。CPU的主要技术指标是主频，主频的大小决定了计算机的性能，即主频越大，计算机速度越快。目前能生产高性能的CPU厂家只有INTEL和AMD。 3、存储器存储器的作用是什么？老师这里的存储器你认识么？还有哪些？你知道存储器的分类么？教师总结：存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存），内存储器由分为只读存储器和随机存储器。 4、输出设备谁能说说输输出设备的主要作用是什么？老师这里的，你们认识么？你说说这是什么，它输出的是什么？	学生：信息采集学生：鼠标、键盘…… 学生回答学生：信息处理学生：酷睿、AMD和中国的龙芯学生：存储信息学生：内存条、只读存储器、硬盘…… 学生：信息输出学生：显示器输出的是图像，音箱输出的是声音……	培养学生的观察、分析能力
眼明手快	请各位同学对这些设备准确的分类，看看谁分得有快又准	学生活动	巩固前面的学习成果。
了解主板	在“其他”这一栏中还有3个设备，我们来认识一下！电源可以为计算机的各部件提供动力，机箱不仅可以装载许多部件，还可防止电磁辐射，有一定的保护功能，最后这个叫主板，它是主机的基础，前面我们介绍的所有设备，他们是独立的、分散的，需要1个桥梁把它们连接成1个系统，那么这个就是主板的作用，几乎所有的设备都直接或间接的和主板相连。有了它们我们才能组成1个真正完整的计算机硬件系统。	学生思考	拓展认识，了解生活中的实际系统组成
动手做	组装我的系统并让学生说说自己的系统有哪些功能，模拟组装电脑的过程，让学生真实体验配置电脑的搭配过程。	学生活动
小结	本节课我们了解了计算机硬件系统的组成；以及各部分的功能和主要设备。
布置作业	了解你配置的系统，探究高性能、高性价比的装机方案。

九、板书设计

活动1走进电脑世界——了解计算机的硬件组成

输入设备CPU存储器输出设备

十、教学反思

本节课主要了解了计算机系统组成、主机的硬件组成以及计算机硬件的分类，硬件的组成和分类是主要内容。在介绍硬件组成时，通过小游戏的方式让学生结合课本自主学习，既增强了学习兴趣又学会了内容，效果较好。对于硬件的分类，先让学生自主学习课本，然后通过活动让学生结合刚才所学习的知识，拖动硬件到对应的矩形框中，可以说带着游戏学习知识，方法较合理。

三 : 计算机硬件组成的教学设计 60

《计算机硬件组成》教学设计

一、教学任务说明

1．任务名称：计算机硬件组成 2．教学对象：高中计算机专业学生 3．专业：计算机组装与维修 4．课时分配：1课时

二、教材内容分析

1．教材地位和作用

本节课是电子工业出版社出版的《计算机组装与维修》第一章第三节的内容，在教材中第一、二节分别学习了计算机的产生和发展历程、计算机的分类和计算机系统的组成，第三节主要学习计算机硬件组成，它是针对初中学生的知识接受能力，对计算机的本质进行介绍，使学生充分了解计算机的组成和简单的工作原理，以便在学习后续知识时对知识的理解更为深刻。本节课主要介绍计算机由哪些硬件组成，及其各个部件的功能。

2．教学目标的确立 ●知识与技能：

（1）在观察实物及动手实践的基础上使学生对计算机硬件系统有直观的认识，了解计算机的硬件组成，并简单的了解其功能。

（2）培养学生自主学习、自主探索、合作学习、观察、以及总结归纳的能力。

（3）培养学生的动手实践能力，实现概念和实物的对接。 ●过程与方法：

通过课件演示、学生交流、师生交流、人机交流等形式，培养学生利用信息技术和概括表达的能力。 ●情感与价值观：

（1）让学生在自主解决问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。

（2）通过小组协作活动，培养学生合作学习的意识、竞争参与意识和研究探索的精神，从而调动学生的积极性，激发学生对计算机硬件的兴趣。 3．教学重点：

计算机的硬件系统由几大部分组成，分别包括哪些硬件，基本功能是什么？确定依据：根据高中生现有的接受能力以及应考要求，当给出硬件实物或图片时学生能指出名称和它们的基本作用。

4．教学难点

存储设备和运算设备都包括那些硬件以及它们的功能。

确定依据：这两大部件包括的硬件较多，又是计算机的核心部件,但由于这些部件大多集中于主机箱内部,学生平时很难见到学生主机箱内部部件,所以不太容易掌握，故为本节的难点。

三、教学策略分析

1．学生情况分析

本节课授课对象是计算机专业高二年级学生，在这之前学生已经对计算机了有一定的了解，他们认识鼠标、键盘等硬件设备，还掌握了常用的应用软件操作。但学生对计算机的系统组成、计算机内部结构认识不是很清晰,经过本课学习之后，对学生进一步了解计算机主机的外观及内部组成，及了解存储设备和输入、输出设备有很大帮助。这个年龄段的学生对电脑有着很强的好奇心,并且对学习电脑有很大的兴趣。学生的计算机水平有差距，水平高的学生和一般学生的认知能力、思维能力的不同会对教学效果有影响，所以学生通过交流互相学习。 2．教学方法（1）任务驱动法

让学生在具体任务的驱动下进行学习,在完成任务的过程中掌握应掌握的知识点。本节课的教学中，让学生拆机、装机并通过交流、讨论来识别各个部件的名称与简单功能。（2）协作学习法

把学生分成2个小组，每组的成员互相协作来完成任务。（3）讨论交流学习法

在学生完成任务后，每个小组选出代表总结组成，在此过程中，各个小组间得到交流。 3．教学手段

计算机室准备可供拆装的计算机主机2台、相关教学课件、任务书。 4．学法

“授之以鱼”不如“授之以渔”，本课教给学生的学法是“接受任务──思考讨论──合作操练──总结巩固”。（1）自主学习法，学生是学习的主体。

（2）小组协作学习法，培养学生团结合作的精神。

一个人的力量是有限的，而大家集思广益则事半功倍，由于这部分要认识的硬件多而杂，各小组的每个成员仔细研究一、两个部件，然后大家综合到一起，就可以组成完整的硬件系统。

（3）互帮互助法。

由于学生计算机水平有差异，基础好的学生可以给基础差的学生讲解，学生之间传递的知识往往比老师传授的更容易接受，这样基础差的学生有了初步的认识，基础好的学生得到知识的巩固。

四、教学过程设计

五、教学评价

2、结果、过程评价

这节课采用了任务驱动法、协作学习法、讨论交流学习法完成了教学目标。在整个教学过程中，加强了学生的主动学习性，使学生自主活动，勤于动脑动手，形成积极的学习方式。从学生对拆装计算机的兴趣出发，来完成教学任务。为学生学习提供了开放、丰富、多元、动态的学习资源，开发了学生多方面智慧潜能，在注重学习过程中学生的感受和体验的同时，使学生经历了计算机知识的建构过程。

3、不足

学生合作学习的能力不是很强，特别是在小组划分上没有安排好一个有引领作用的学生为小组长。教师在学习方式上的引言、任务、过程、资源、结果、评价等还应该具体的策划，在课堂上教师少讲，学生多做。

六、教学反思

本节课我的教学设计主要有3个特点。

计算机硬件组成的教学设计 60_计算机硬件组成

第一，教学流程设计上符合认知规律。

我采用先介绍主机然后引出主机内部结构这一顺序，使学生尽快进入学习状态。

第二，鼓励学生动手操作。

通过参与，学生对计算机的硬件特别是主机部分的设备有一个更直观的认识。

第三，利用课件讲解。

这样做的好处是使枯燥的知识易于理解、掌握而且直观，通过实物与教学课件的有机结合，使学生对计算机有了更为系统的认识。

四 : 计算机的硬件组成