粤教版高中信息技术 必修2《2-3 信息系统中的计算机和移动终端》课件

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第2章 走进信息社会2.3 信息系统中的计算机和移动终端粤教版课堂导入我们在旅游时，可以使用手机订票、获取电子登机牌、查看目的地的未来一周天气；出门时使用手机APP软件预约、骑行共享单车；娱乐消费时使用电子优惠券、手机支付、查看娱乐消费地点的网友评价；休闲时用手机或者平板电脑阅读、听音乐、看视频；使用手机购物、交友、聊天、搜索、理财、学习。根据中国互联网信息中心2017年6月发布的第40次《中国互联网络发展状况统计报告》显示：截止2017年6月，我国手机网民规模达7.24亿，增长率连续三年超过10%；我国网民使用手机和平板电脑上网的比例分别是96.3%和28.7%，是用台式电脑和笔记本电脑上网的比例分别是55%和36.5%。课堂导入互联网络接入设备使用情况学习目标1.能够分析信息系统中的计算机和移动终端所引起的作用。2.能够开展“组件计算机系统”的实验。3.了解计算机和移动终端的工作原理。4.理解计算机、移动终端在信息系统中的作用。5.了解冯诺依曼结构体系。目录一、计算机和移动终端的作用二、计算机的工作原理三、移动终端的工作原理四、本章项目成果交流一、计算机和移动终端的作用一、计算机和移动终端的作用一、计算机和移动终端的作用探究活动： 各小组组内讨论，计算机和移动终端在网络订票系统中的作用。一、计算机和移动终端的作用计算机在网络订票系统中的作用一、计算机和移动终端的作用计算机在网络订票系统中的作用一、计算机和移动终端的作用移动终端在网络订票系统中的作用一、计算机和移动终端的作用移动终端在网络订票系统中的作用一、计算机和移动终端的作用计算机：1.特点：海量存储、高速运算。2.作用：用于数据存储、加工、计算、分类和整理，实现对信息的管理和对各种设备的实时控制。一、计算机和移动终端的作用移动终端：1.定义：可以在移动中使用的计算机设备。2.作用：实现人机交互，其移动性主要体现为移动通信能力和便携化体积。3.包括：手机、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑。4.实现功能：通话、拍照、听音乐、玩游戏、定位、信息处理、指纹扫描、身份证扫描、条形扫描、IC卡扫描、酒精含量检测。二、计算机的工作原理二、计算机的工作原理二、计算机的工作原理实验探究：各小组为单位，根据书本44-45页的资料，各小组在机房内开展“组件计算机系统”的实验。二、计算机的工作原理计算机的发展（共5个阶段）：计算机的几个发展历程来看，主要是以硬件物理器件的变革为主要特征。 世界上第一台计算机是1946年2月14日诞生的ENIAC。但是ENIAC机本身存在两大缺点：（1）没有存储器；（2）它用布线接板进行控制，甚至要搭接几天，计算速度也就被这一工作抵消了。 1945年，冯·诺依曼发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”—EDVAC。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献，它向世界宣告：电子计算机的时代开始了。 EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成，包括：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备，并描述了这五部分的职能和相互关系。 计算机基本工作原理是存储程序和程序控制，它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。二、计算机的工作原理计算机基本工作原理是存储程序和程序控制，它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。冯·诺依曼二、计算机的工作原理冯诺依曼结构体系：1、数字计算机的数制采用二进制。2、计算机应该按照程序顺序执行。二、计算机的工作原理1.运算器：用于完成各种算术运算、逻辑运算和数据传送等数据加工处理。2.控制器：用于控制程序的执行，是计算机的大脑。运算器和控制器组成计算机的中央处理器（CPU）。控制器根据存放在存储器中的指令序列（程序）进行工作，并由一个程序计数器控制指令的执行。控制器具有判断能力，能根据计算结果选择不同的工作流程。3.存储器：用于记忆程序和数据，例如：内存。程序和数据以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址确定。4.输入设备：用于将数据或程序输入到计算机中，例如：鼠标、键盘。5.输出设备：将数据或程序的处理结果展示给用户，例如：显示器、打印机。二、计算机的工作原理2016年，我国自行研制的超级计算机“神威·太湖之光”。在国际超级计算大会ISC上亮相，该超级计算机安装了40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器，该处理器采用64位自主神威指令系统。二、计算机的工作原理存储程序的基本过程：解决一个问题，先确定分解的算法，然后编制运算过程，选取能实现其操作的适当指令，组成“程序”。把程序和处理问题所需的数据与先按照一定顺序存放在计算机的存储器中，计算机运行时，首先从存储器取出第一条指令，实现第一个基本操作，然后自动的逐条取出指令，执行一系列的基本操作，从而完成一个复杂的运算，这就是存储程序的基本过程。二、计算机的工作原理计算机系统由硬件系统和软件系统两个部分组成，两者之间相互依存，互为补充。二、计算机的工作原理软件一般是指一些列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合，软件分为系统软件和应用软件。1.操作系统：实施对各种软硬件资源的管理控制。2.诊断程序：诊断计算机软硬件的故障。3.语言处理程序：把用户用汇编语言或者某种高级语言所编写程序翻译成机器可执行的机器语言程序。4.应用软件：是直接面向最终用户的具体软件，以操作系统为基础，用程序设计语言编写，或用数据库管理系统构造，用于满足用户的各种具体需求。二、计算机的工作原理计算机的主要性能指标：计算机功能的强弱或新能的好坏，是由系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。二、计算机的工作原理1.字长：计算机一次所能直接处理的一组二进制数制称为一个计算机的“字”，这组二进制数的位数就是“字长”。在其他指标相同的情况下，字长越长，计算机功能越强，精度越高，速度越快。二、计算机的工作原理2.CPU时钟频率（主频）：CPU在单位时间内发出的脉冲数。时钟频率越高，运算速度越快。主频的单位是赫兹（Hz）、千兆赫（KHz）、兆赫兹（MHz）、吉赫兹（GHz）。不同单位的换算公式：1GHz=1000MHz1MHz=1000KHz1KHz=1000Hz二、计算机的工作原理2009年中国科学院计算技术研究所研制的首款国产商用4核处理器“龙芯3A”。2012年研制出首款国产商用8核处理器“龙芯3B”。2015年中国发射的首枚使用“龙芯”的北斗卫星。二、计算机的工作原理3.运算速度：衡量计算机进行数值计算或信息处理的一项主要指标。①一般采用“等效指令速度描述法”，因此运算速度是平均运算速度。②微型计算机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，运算速度越快。二、计算机的工作原理4.存取周期：存储器完成一次读（取）或写（存）信息所需的时间称为存储器的存取（访问）时间，连续两次读/写操作所需的最短时间，称为存取周期。①存取周期越短，存取速度越快。②存取周期是反映存储器性能的一个重要参数。③存取速度的快慢决定了运算速度的快慢。二、计算机的工作原理5.存储容量：衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。①存储容量的单位用位（Bit）、字节（B）、千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）表示。②不同单位的换算公式：1B=8Bit 1KB=1024B=B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB③内存容量的大小决定了可运行的程序大小和程序运行效率，容量越大，运行速度越快。④外存容量的大小决定了整个微型计算机系统存取数据、文件的能力。二、计算机的工作原理6.外部设备：系统允许配置外部设备的种类和数量，这一指标反映了计算机输入/输出数据的能力。可靠性、可兼容性、可维护性和输入/输出数据的传输率也是衡量计算机性能的技术指标。二、计算机的工作原理实践探究：小组通过网络查找资料，了解某型号计算机的规格参数，调查机房内的计算机参数。二、计算机的工作原理三、移动终端的工作原理三、移动终端的工作原理移动终端的特点：具有中央处理器CPU、存储器、输入输出设备，是一台具备通信功能的微型计算机设备。相比计算机设备而言，输入输出方式更加多样化，包括：触摸屏、定位、摄像头和各种感应单元。三、移动终端的工作原理探究活动：对照计算机的组成部件及其作用分析智能手机，分别从CPU、存储器、输入输出设备、操作系统、应用软件5个方面进行分析。三、移动终端的工作原理1.CPU：中央处理器是整台手机的控制中枢系统，也是逻辑部分的控制中心。它通过运行存储器内的软件以及调用存储器内的数据库，达到控制目的。三、移动终端的工作原理2.存储器：存储器分为“运行内存”和“分运行内存”。“运行内存”是终端运行软件时需要的内存单元，相当于计算机系统内存的RAM。“非运行内存”作为终端的数据存储单元，用来存储和保存数据，类似于计算机系统的硬盘，主要包含自身系统占据的空间和用户可用的空间两个部分。三、移动终端的工作原理3.输入、输出设备：手机可以使用触摸屏作为输入、输出设备。智能手机大多使用电容式触摸屏，其工作原理是利用人体的电流感应进行工作，电容式触摸屏支持多点触碰的人机交互方式。智能手机包括各类感应单元，通信单元，摄像头，蓝牙，Wi-Fi等其他硬件部分。三、移动终端的工作原理4.操作系统：智能手机的操作系统时管理手机硬件和软件资源的核心软件，简公户和第三方软件的指令转化为具体的操作。操作系统直接影响手机的运行速度，用户界面和业务集成。目前主流的智能手机操作系统有：IOS、安卓、鸿蒙系统。三、移动终端的工作原理5.应用软件：基于开放的操作吸引平台开发的个性化应用软件，例如通信薄、日程表、记事本、计算机一起各类游戏，极大限度的满足了个性化的用户需求。三、移动终端的工作原理移动互联网移动互联网是移动网络和互联网融合的产物，用户可以使用手机、平板电脑等移动端，通过移动端接入互联网，随时随地享用互联网的服务。（1）特点：无处不在的网络、无处不在的业务。（2）结构：应用层、网络层、终端层。三、移动终端的工作原理①应用层：是移动互联网的终点和归宿，它直接与应用程序通过接口建立联系，为用户提供各种应用与服务。②网络层：使用户能够随时随地的按需接入无线网络，访问各种应用。当前主要的无线网络包括：2G、3G、4G、5G和Wi-Fi网络。③终端层：包括智能手机、平板电脑、上网本、笔记本电脑等移动终端，采用无线通信网络技术（例如Web/WAP）接入互联网。三、移动终端的工作原理云计算在计算机网络拓扑图中，一般用“云”的符号代表互联网。也就是说，云计算是通过互联网以服务的形式将计算资源提供给用户。1.云计算是通过互联网以服务的形式将计算资源提供给用户。2.云计算的本质是分布式的计算和存储。3.云计算是一种按使用量付费的模式。4.云计算是分布式计算、并行计算、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。三、移动终端的工作原理思考：在这个时代，我们使用手机可以点外卖、理财、网购、约车，满足了我们几乎所有的碎片化时间，夺走了我们与家人和朋友相处的时间，请思考一下，我们身处信息化的社会，应该怎么处理好信息系统与人、与社会的关系？如何健康的、负责任的使用智能手机等移动终端？三、移动终端的工作原理四、本章项目成果交流四、本章项目成果交流网络订票系统剖析报告目录一、引言二、剖析目的三、剖析内容与步骤四、剖析工具与方法五、实施剖析的过程六、剖析结论七、结语四、本章项目成果交流各小组在小组或班级上进行展示与交流，共享创造、分享快乐。四、本章项目成果交流利用“作品评价量规”及教科书附录2的“项目活动评价表”，开展项目学习活动评价（自评和互评）。四、本章项目成果交流