重庆正大软件职业技术学院Word文档下载推荐.docx

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教学过程：

1.课程定位

2.学习方法

3.成绩构成

4.考试形式

90分钟

教学小结：

作业布置：

教学后记

第1周第2次课

了解计算机的发展及应用

通过教学让学生知道计算机发展及应用

1.计算机起源与发展

计算机（Computer）俗称电脑，他是一种能高速自动地进行算术运算和逻辑运算，具有内、外部存储能力，由程序控制操作的电子设备。

阶段

第一代

第二代

第三代

第四代

时间段

1946～1957

1958～1964

1965～1970

1971～至今

逻辑部件

电子管

晶体管

中小规模集成电路

大规模、超大规模集成电路

存储器

内存：

磁芯

外存：

纸带、卡片、磁带、磁鼓

晶体管双稳态电路

开始使用磁盘

内存为性能更好的半导体存储器，外存为卡片、大容量卡片

内存广泛采用半导体集成电路，外存储器除了大容量的软硬盘外，还引入了光盘

运算速度

每秒几千次

每秒几十万次

每秒几十万到几百万次

每秒几千万次甚至上百亿次

软件

尚没使用系统软件，程序设计语言为机器语言和汇编语言

开始提出操作系统概念，程序设计语言出现了FORTRAN、COBOL、ALGOL60等高级语言

操作系统形成并普及，高级语言种类更多

操作系统不断完善发展，数据库进一步发展，软件行业已成为一种新兴的现代化工业，各种应用软件层出不穷

用途

科学计算

科学计算、数据处理

科学计算、数据处理、工业控制

应用遍及社会生中的各个领域

2计算机特点

特点主要表现在：

运算速度快、存储能力强、计算机精度高、可靠性强、具有逻辑判断能力、运行自动化、通用性强、信息处理的有力工具。

3.计算机分类

计算机主要可分为：

巨型计算机（超级计算机）、大中型计算机、小型计算机（工作站）、微型计算机、服务器等。

4.计算机的应用

计算机应用几乎渗透到人类生产和生活的各个领域，按计算机的应用范围归纳为：

科学计算、信息处理、过程控制、计算机辅助工程、多媒体应用、网络应用、智能模拟。

5.计算机的新技术

从现今的技术角度来说，计算机将得到快速发展并具有重要影响的新技术有嵌入式计算机、云计算和中间件技术等。

6.计算机未来发展方向及趋势

计算机的发展方向是向巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体化方向发展。

知识拓展：

嵌入式计算机

云计算

中间件

80分钟

计算机的发展及应用

10

第2周第1次课

掌握计算机系统结构及工作原理

通过实例来说明计算机系统结构及工作原理

一台完整计算机系统由硬件（Hardware）系统和软件（Software）系统两大部分组成

1.计算机硬件系统

计算机硬件是构成计算机系统的物理实体或物理装置。

按照冯·

诺依曼计算机体系结构，计算机硬件包括输入、运算器、控制器、存储器、输出五个部分，其工作原理如图所示。

2．计算机软件系统

2.1计算机软件

所谓计算机软件，就是指支持计算机运行或解决某些特定问题而需要的程序、数据以及相关的文档。

2.2计算机程序设计语言

程序设计语言按照其发展过程可分为机器语言、汇编语言、高级语言（面向过程）和第四代语言（即4GL非过程化、面向对象）。

目前常见高级语言有：

面向对象典型代表C＋＋、JAVA.、Basic、VF；

面向过程典型代表C语言

第四代程序设计语言:

简称4GL，是面向问题的，非过程化的程序设计语言。

汇编语言或高级语言编写的程序成为源程序。

目标程序：

是指源程序经过翻译加工后得到的机器语言程序，可由计算机直接执行。

将源程序翻译成目标程序，其翻译过程有两种方式：

一是解释方式，二是编译方式。

一个完整的计算机系统，是硬件和软件的有机结合。

硬件是计算机系统的躯体，软件则是其灵魂。

没有配备软件的计算机称为“裸机”。

计算机系统结构及工作原理

第2周第2次课

了解CPU及发展史

通过实例来让学生了解CPU及发展史

[引入新课]：

CPU（CentralProcessingUnit）中文名称为中央处理器或中央处理单元，它是计算机系统的核心部件。

CPU的性能高低直接影响着整台微机的性能，它负责微机系统中数值运算、逻辑判断、控制分析等核心工作。

如果电脑中没有了CPU，就像人没有了大脑一样。

计算机的一切工作都在此完成，人们常以它来判定计算机的档次。

一、CPU的发展

Inter公司的CPU

1、4004教学过程：

1971年11月，英特尔公司推出世界上第一个微处理器——英特尔4004芯片。

这是一个具有4比特总线配置、108千赫的芯片，做在一个3毫米×

4毫米的掩模上，有2250个晶体管，每秒运算量高达6万次，售价为200美元的芯片，在电脑业掀起了滔天巨浪。

此后，Intel更是一发而不可收，1985年推出386处理器系列，1988年486问世，1993年推出功能更为强大的Pentium芯片，此后，Intel以10倍速的速度奔腾向前，使计算机奔向世界各地。

Intel4004催生了个人电脑，成为大型机与小型机的终结者，成就了COMPAQ与DELL，促进了信息产业的繁荣与发展。

Intel4004的横空出世引发计算机业第二次工业革命。

2、8080

1972年Intel公司推出8位8008，所图3-4所示。

但速度慢，功能不足。

1974年推出8080，时钟2MHz控制64KB内存。

3、8086

1978年Intel公司推出，16位8086（又称为80186）最大控制内存为10时钟4077MHz，使用了X88指令集。

所图3-5所示

4、80286：

1982年推出，集成125万个晶体管，时钟6MHz-25MHz，具有16位的数据和地址总线的Intel80286。

5、80386

1985年推出，具有32位的数据和地址总线，采用2微米，最大控制内存为4096K，主频16M-40MHz的Intel80386。

可分为80386SX和80386DX。

80386SX为准32位即内部为32位外部为16位，80386DX为真32位即内、外总线全为32位。

6、80486

1989年集成120万，采用1微米制做工艺，内部集成8K的Cache和能进行浮点运算的NPU，并且CPU芯片与主板分开，是32位的地址和数据总线，分为80486SX和80486DX。

486SX的工作频率为16/20/25/33，无NPU，486DX的工作频率为25/33/50，存在NPU。

7、Pentium/586

1993年3月Intel公司推出PentiumCPU为第一代奔腾产品，采用0.8微米的制造工艺，核心为5V的电压，属于64位处理器，其主频为60/66MHz，集成310万晶体，具有2条通道。

随后又相应推出PentiumPRO（高能奔腾）和PentiumMMX（多能奔腾）两款产品。

注：

相同产品有AMD的K5、K6和Cyrix的6X86、6X86MX。

8、PentiumⅡ

1997年5月，第一块PⅡ问世，同时PⅡ有众多的分支和系列产品。

⑴.第一代PⅡ：

运行在66MHz总线上，主频为233、266、300、333四款，生产工艺为0.35微米，内含750万个晶体管，集成了32KB的L1（分为16KB指令缓存和16KB的数据缓存）和256KB的L2，包含57条MMX指令，采用Slot1构架击跨对手。

⑵.第二代PⅡ，1998年生产，采用0.25微米的生产工艺，880万个晶体管。

同时推出高端工作站和服务器的PⅡXeon（至强）处理器，主频为400MHz，外频为100MHz。

9、Celeron（赛扬）

1998年推出低端市场的Celeron处理器，是PⅡ的简化版，早期内部无L2，但在Celeron300A以后加入了L2，并开始采用0.25微米工艺，此后相断推出CeleronⅡ、CeleronⅢ和Celeron4。

10、PⅢ/PⅣ

1999年推出第一款PⅢ采用Slot构架，外频为100/133MHz，0.25微米工艺，主频在450-600MHz之间，支持SSE指令集。

随后推P4，时钟频率为1.4G-1.5G,0.18微米的生产工艺，1.7V电压，外部频率为400MHz。

AMD公司的新款CPU

1．Athlon（K7）

Athlon（阿斯龙）又叫K7，此款产品相对于AMD以前的产品可算是革命性的进步，它不是直接拷贝Intel的架构，而是创造了一种属于自己的PC平台。

2．Duron（毒龙）

Duron处理器的原来代号为Spitfire。

Duron处理器是AMD面向低端市场的产品，采用SocketA（Socket462）架构，如图3–13所示。

Duron处理器与目前Athlon处理器一样，都是采用AMD第7代X86核心架构，使用200MHz系统总线，L1Cache为128KB，L2Cache为64KB，采用与处理器同速的内嵌式方式，使用0.18μm的制造工艺，并加入新一代3Dnow！

指令集。

5分钟

通过本次课程学习我们了解了CPU的发展，分类方法、结构及工作原理及主要性能指标，

第3周第1次课

CPU的性能指标

了解CPU的性能指标

一、CPU的技术指标和参数

1、主频

CPU的主频也称为内频，是指CPU内部的工作频率或时钟频率，单位为MHz（兆赫兹）或GHZ（吉赫兹）。

表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。

主频的高低直接影响CPU的运算速度，一般来说，主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，当然CPU的速度也就越快了。

CPU的主频通常和其型号标注在一起的，如PentiumⅡ/450指其主频为450MHz，Pentium4/1.70GHZ其主频为1.7GHZ，由于各种CPU的内部结构不尽相同，所以并非时钟频率相同性能就一样。

如PⅡ800和PⅢ800。

2、外频

CPU外部工作频率称为外频，是指CPU与外部设备（内存或主板芯片组）之间的数据交换速度。

外频速度高，CPU就可以同时接受更多的来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。

3、倍频

是CPU的内部频率与整个系统的频率（外频）之间的倍数。

从486DX2开始，CPU的主频与外频就不一致了，而想让CPU更好的工作就要将整个系统的频率（外频）与CPU的内部频率以一定的倍数工作，即主频=外频×

倍频。

实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大，常会出现“瓶颈”即CPU等外频送来数据，浪费CPU的计算机能力，早期的倍频一般为5—8倍，而现在P4机多为8—17倍，通过这样的设置CPU的性能能够得到比较充分的发挥。

4、地址总线宽度

地址总线宽度决定了CPU可以直接寻址的内存空间大小，位数越大，则可以直接寻址空间就越大。

例如，32位地址总线，可直接寻址4GB的内存空间。

地址总线宽度也已由最初的8位发展到现在的64位。

5、数据总线宽度

数据总线宽度是CPU内部可以同时传输的数据位数，即一次性可传输数据的位数。

位数越多，速度当然就越快，则CPU性能就越好。

数据总线宽度已由最初的8位发展到了目前的64位。

6、L1Cache：

即一级缓存，可达128KB，可提高系统性能的20%，现分为数据缓存和指令缓存两部份。

7、L2Cache：

即二级缓存，可达1MB，目的是为了弥补L1Cache容量不足的问题。

8、生产工艺：

早期的CPU大多采用0.5µ

m的制作工艺，后来随着CPU频率的提高，0.25µ

m制作工艺被普遍采用。

在1999年底，Intel公司推出了采用0.18µ

m制作工艺的PentiumⅢ处理器，即Coppermine（铜矿）处理器。

更精细的工艺使得原有的晶体管电路更大限度地缩小了，能耗越来越底，CPU也就更省电。

9、工作电压：

CPU正常工作所需的电压，早期的CPU（286、386、486）由于制作工艺落后，因此工作电压较大，一般为5V（奔腾是3.5V、3V、2.8V等）左右，导致CPU的发热量过大，电子迁移现象缩短了CPU的使用寿命。

现在随着CPU制作工艺的提高，工作电压一般在1.5V—2.0V之间，使CPU发热量问题得到很好的解决。

10、插槽类型：

分为两大类：

一类是针脚式Socket构架，一类为插卡式Slot构架。

Socket为ZIF（零插拔力）插座，常用Socket7、Socket370、Socket423、478。

Slot常用的有Slot1、Slot2、SlotA三种。

11、协处理器：

也称为数字协处理器NPU，主要用于浮点运算，因此286、386、8088等微机CPU的浮点运算性能都相当落后，自从486以后，CPU一般都内置了协处理器，协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算，含有内置协处理器的CPU，可以加快特定类型的数值计算，某些需要进行复杂计算的软件系统，如AutoCAD就需要协处理器支持。

12、动态处理：

动态处理是应用在高能奔腾处理器中的新技术，动态处理不是简单执行一串指令，而是通过操作数据来提高处理器的工作效率。

主要包括：

⑴多路分流预测

⑵数据流量分析

⑶猜测执行

主流CPU比较

虽然Duron处理器是Athlon处理器的简化版，和Athlon处理器有很多相似之处，但是它并不像Celeron处理器那样完完全全是其父版处理器PentiumIII的简化版——只缩减了128K二级缓冲内存。

AMD对Duron处理器进行了专门设计，因此它的核心和Athlon处理器不尽相同。

下面的表格记录的是市场上各种很有代表性的处理器的性能参数。

二

60分钟

25分钟

通过本次课程学习我们了解了主板与CPU的高、中、低端品牌，以及如何选购CPU。

第3周第2次课

CPU的选购及选购演练

掌握在不同需求下CPU的选购方法

一、CPU选购

Intel平台

1.低端方面

目前Intel平台低端方面的CPU主要是PentiumE系列的产品，如下图所示。

IntelPentiumE系列CPU采用的是LGA775接口，45纳米和65纳米制造工艺，主频从1.8GHz～3.06GHz，前端总线频率有800MHz和1066MHz两种，二级缓存为1MB～3MB。

2.中端方面

目前Intel平台中端方面的CPU主要有Core（酷睿）2E系列、Corei3系列和Corei5系列处理器。

Corei3系列处理器和Corei5系列处理器采用的都是LGA1156接口，早期的Corei5处理器采用的是45纳米制造工艺，后来改用32纳米的。

Corei3系列处理器因为推出的时间较晚，所以采用的全部是32纳米的制造工艺。

Corei3系列处理器的主频从2.93GHz～3.2GHz，二级缓存2×

256KB～4×

256KB，三级缓存4MB，Corei5系列处理器的主频从2.66GHz～3.6GHz，二级缓存2×

256KB，三级缓存4MB～8MB。

3.高端方面

目前Intel平台高端的CPU主要是Corei7系列处理器，如下图所示。

Corei7系列CPU主要采用LGA1156接口和LGA1366接口两种，早期的Corei7处理器采用的是45纳米制造工艺，后来全部改用32纳米，主频从2.66～3.46GHz，二级缓存为4×

256KB～6×

256KB，三级缓存8MB～12MB。

AMD平台

目前AMD平台低端方面的CPU主要是AthlonIIX2系列的产品，如下图所示。

AthlonIIX2系列CPU采用的是SocketAM3（938）接口，45纳米制造工艺，主频从2.7～3.1GHz，二级缓存为2×

512KB～2×

1MB。

目前AMD平台中端方面的CPU主要是AthlonIIX4系列处理器和PhenomIIX3系列处理器，如图1所示。

AthlonIIX4系列CPU和PhenomIIX3系列CPU目前都采用了SocketAM3（938）接口，45纳米制造工艺，其中AthlonIIX4系列CPU主频从2.3～3.0GHz，二级缓存4×

512KB，前端总线频率2000MHz。

PhenomIIX3系列CPU主频从2.5～2.8GHz，二级缓存为3×

512KB，三级缓存6MB，前端总线频率1800～2000MHz。

目前AMD平台高端方面的CPU主要是PhenomIIX4系列处理器。

PhenomIIX4处理器目前主要采用SocketAM3（938）接口，45纳米制造工艺，主频从2.6～3.6GHz，二级缓存为4×

512KB，三级缓存为2MB～6MB，前端总线频率2000MHz。

二、选购实例

教师给出不通的配置要求，学生现场选择CPU

50分钟

35分钟

不同的人群，不同的价格和不同的需求，对CPU的要求是不同的，需要大家仔细分析

第4周第1次课

掌握内存主要参数及选购

掌握内存主要参数及选购技巧

掌握内存主要参数

计算机的存储器由两大部份组成内存和外存，外存主要有硬盘、光盘等。

内存的主要作用是用来临时存放数据，再与CPU协调工作，从而提高整机性能。

内存作为个人计算机硬件的必要组成部分之一，其地位越来越重要，内存的容量与性能已成为衡量计算机整体性能的一个决定性因素。

[讲授新课]：

内存的分类

内存（Memory）也称内部存储器或主存，按照内存的工作原理主要分为两类。

一、RAM（RandomAccessMemory）

随机存取存储器，用来暂时存放程序和数据，其特点是存储的数据在掉电后会丢失。

系统运行时，首先将指令和数据从外部存储器（外存）中调入内存，CPU再从内存中读取指令和数据进行运算，并将运算结果存入内存中。

它又分为两种。

1、动态随机存取存储器（DRAM，DynamicRAM）

DRAM主要应用在计算机中的主存储器中，如内存条由此构成

特点：

集成度高，结构简单，功耗低，生产成本低。

2、静态随机存取存储器（SRAM，StaticRAM）

SRAM主要应用在计算机中的高速小容量存储器，如CACHE则是由此构成

结构相对复杂，造价高，速度快。

二、ROM（ReadOnlyMemory）

只读存储器，特点：

只能从中读取信息而不能任意写入信息。

一般用于保存不可更改的数据，如BIOS。

可分为以下三种：

⑴.EPROM：

可擦可编程只读存储器，芯片上有一个透明窗口。

⑵.EEPROM：

电可擦可编程只读存储器。

⑶.闪速存储器FlashMemory：

可以将BIOS存储在其中，当需要时可以利用软件来自动升级和修改BIOS，较为方便。

内存的物理结构

内存也叫主存，是PC系统存放数据与指令的半导体存储器单元，也叫主存储器（MainMemory），通常分为只读存储器（ROM-ReadOnlyMemory）、随机存储器（RAM-RedAccessMemory）和高速缓存存储器（Cache）。

我们平常所指的内存条其实就是RAM，其主要的作用是存放各种输入、输出数据和中间计算结果，以及与外部存储器交换信息时做缓冲之用。

内存经过了EDO、SDRAM的发展，现在已经进入DDR的时代。

下面就以主流的DDR内存来介绍内存的物理结构。

1、PCB板

内存条的PCB板多数都是绿色的。

如今的电路板设计都很精密，所以都采用了多层设计，例如4层或6层等，所以PCB板实际上是分层的，其内部也有金属的布线。

理论上6层PCB板比4层PCB板的电气性能要好，性能也较稳定，所以名牌内存多采用6层PCB板制造