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》精课件

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2.3 信息系统中的计算机和移动终端高中信息技术 必修2温故知新信息系统中的计算机与移动终端是信息系统基础设施的重要组成部分之一。新知导入本节主要内容：1、计算机和移动终端的作用。2、计算机的工作原理。3、移动终端的工作原理。新知讲解2.3.1 计算机和移动终端的作用新知引入计算机包括个人计算机和服务器等。新知引入思考：网络订票系统中计算机和移动终端的作用。为用户提供查询、订票等操作界面。管理用户的查询、订票信息。读取用户银行卡、二维码等信息。根据用户的购票信息完成扣款服务。为用户提供查询、订票等服务。存储用户查询、购票以及票务信息等。完成查询、购票和付费等功能。新知讲解计算机具有海量存储、高速运算的特点。信息系统中的计算机主要用于数据存储、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。新知引入移动终端包括手机、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑等。新知引入思考：网络订票系统中计算机和移动终端的作用。通过无线网络查询、订票等。通过移动网络查询、订票等。通过有线或者无线网络查询、订票等。管理客户信息以及用户查询、订票等。新知讲解移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备。主要用于实现人机交互，其移动性主要体现为移动通信能力和便携化体积。移动终端不仅可以通话、拍照、听音乐、玩游戏，而且可以实现定位、信息处理、指纹扫描、身份证扫描、条码扫描、IC卡扫描以及酒精含量检测等丰富的功能，成为移动执法、移动办公和移动商务的重要工具。新知讲解2.3.2 计算机的工作原理新知讲解新知讲解计算机的发展以硬件物理器件的变革为主要特征，先后经历了四个阶段的技术变革。（1）电子管（2）晶体管（3）集成电路（4）大规模集成电路和超大规模集成电路新知讲解 1946 年美国宾西法尼亚大学摩尔学院教授莫契利和埃克特共同研制成功首台电子管计算机ENIAC。新知讲解1954年，贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。新知讲解 1964年4月7日，在IBM公司成立50周年之际，年仅40岁的吉恩·阿姆达尔历时四年研发的IBM360计算机问世，标志着第三代计算机的全面登场。新知讲解新知讲解2016年，我国自行研制的超级计算机“神威·太湖之光”。该众核处理器采用64位自主神威指令系统，峰值性能为12.5亿亿次/秒，持续性能为9.3亿亿次/秒。新知讲解计算机的基本原理分为两个部分，分别是存储程序以及程序控制，在使用之前必须要把把控制计算机如何进行操作的指令序列和原始数据通过输入设备输送到计算机内存中，然后在使用的过程中就会根据这个程序来执行。新知讲解计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。程序与数据一样存取，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。新知讲解任何复杂的运算都可以分解为一系列简单的操作步骤，这些简单操作步骤是计算机能够直接实现的“指令”，如加法指令、减法指令等。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预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，然后自动地逐条取出指令，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。新知讲解计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。新知讲解硬件是计算机系统的物理装置，即由电子线路、元器件和机械部件等构成的具体装置，是看得见、摸得着的实体。新知讲解软件一般是指一系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。新知讲解计算机的主要性能指标。（1）字长。计算机一次所能直接处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，这组二进制数的位数就是“字长”。其他指标相同时，字长越长，计算机功能越强、精度越高、速度越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位，当今计算机的字长通常为32位和64位。新知讲解计算机的主要性能指标。（2）CPU时钟频率（主频）。CPU时钟频率（主频）是指CPU在单位时间（如1秒）内发出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快。主频的单位是赫兹（Hz），随着技术的发展，现在的计算机一般用兆赫兹（MHz）和吉赫兹（GHz）来表示。新知讲解计算机的主要性能指标。（3）运算速度。计算机运算速度是衡量计算机进行数值计算或信息处理的一项主要指标，用计算机1秒所能完成的运算次数或执行的指令条数来表示，单位一般是百万次/秒（Million InstructionsPer Second，MIPS）。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，运算速度就越快。新知讲解计算机的主要性能指标。（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。存取周期越短，则存取速度越快，它是反映存储器性能的一个重要参数。通常，存取速度的快慢决定了运算速度的快慢。新知讲解计算机的主要性能指标。（5）存储容量。存储容量是衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。它常以字节(B)为单位表示。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。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。新知讲解计算机的主要性能指标。（6）外部设备。外部设备是指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。此外，可靠性、兼容性、可维护性和输入/输出数据的传输率等，也是衡量计算机性能的技术指标。新知讲解中国科学院计算技术研究所于2009年研制出首款国产商用4核处理器“龙芯3A”，其工作频率为900 MHz～1 GHz。2012年研制出首款国产商用8核处理器“龙芯3B”，主频达到1 GHz。2015年3月31日，中国发射首枚使用“龙芯”的北斗卫星。课堂练习完成计算机配置表。新知讲解2.3.3 移动终端的工作原理新知讲解我国网民使用手机和平板电脑上网的比例分别为96.3%和28.7%，使用台式电脑和笔记本电脑上网的比例分别为55.0%和36.5%，如图2-15所示。手机等移动终端已取代台式电脑，成为信息系统接入设备的主体。新知讲解1、硬件和软件从计算机技术的角度来看，移动终端所包含的软硬件结构和计算机相仿。移动终端具有中央处理器、存储器、输入输出等设备，是一台具备通信功能的微型计算机设备。相对于计算机设备而言，移动终端的输入、输出方式更多样化，如触摸屏、定位、摄像头和各种感应单元等。新知讲解2、移动互联网移动互联网是移动网络与互联网融合的产物，用户可以使用手机、平板电脑等移动终端，通过移动网接入互联网，随时随地享用互联网的服务，体现了“无处不在的网络、无所不能的业务”的思想。它改变的不仅是接入手段，也不仅是桌面互联网的简单复制，而是一种新的能力、新的思想和新的模式，正在开辟信息通信业发展的新时代。新知讲解移动互联网的结构分为三个层次：应用层、网络层和终端层。新知讲解3、云计算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。在计算机网络的拓扑图中，一般用“云”的符号代表互联网。云计算（Cloud Computing）是通过互联网以服务的形式将计算资源提供给用户。新知讲解本章小结新知讲解知识拓展组建计算机系统知识拓展【实验目的】（1）了解计算机的硬件构成，对计算机各组成部分有直观的认识。（2）理解计算机各部件的功能，了解计算机的各项技术指标和参数，了解计算机的组装过程。知识拓展【实验内容】（1）分组组装计算机硬件。（2）测试计算机硬件组装的正确性。（3）安装操作系统和驱动程序。知识拓展【实验器材】（1）硬件：计算机主板、中央处理器（CPU）、内存、显卡（有些主板集成了显卡）、声卡（有些主板集成了声卡）、硬盘、光驱、机箱、电源、显示器、键盘、鼠标等。（2）软件：主板、显卡、声卡等硬件的驱动程序以及计算机操作系统的安装软件等。（3）工具：十字螺丝刀、一字螺丝刀、镊子、尖嘴钳等工具。知识拓展【实验步骤】（1）清点并整理安装工具和所需软硬件。（2）在机箱主板托板上安装和固定计算机主板。（3）固定软、硬盘驱动器，光盘驱动器。（4）固定CPU，安装内存条，安装显卡、声卡。（5）安装主机电源。知识拓展【实验步骤】（6）连接信号线和排线，连接主机电源线。（7）盖上机箱盖，连接显示器、键盘、鼠标、音箱等外接线。（8）接通电源，开机测试。（9）设置计算机BIOS。（10）安装计算机操作系统。（11）安装计算机硬件驱动程序。知识拓展知识拓展【安全警示】（1）本实验中计算机电源为交流电，操作时应特别小心。（2）器材和工具边缘较尖锐，小心割伤皮肤。（3）实验前认真准备实验内容，实验中要严格按照实验室的有关规章进行操作。知识拓展【注意事项】（1）计算机系统由各种高度集成的电子器件构成，能够承受的电压、电流比较小，在安装前，应先消除身上的静电，方法为用手摸一下自来水管等接地设备。（2）在组装计算机的过程中不要连接电源线，不要在通电后触摸机箱内的任何物件。（3）对各个部件要轻拿轻放，不要碰撞，尤其是硬盘。（4）在紧固部件、接插数据线和电源线时，要适度用力，不要动作过猛。