第二單元 信息系統(tǒng)的硬件和軟件 知識要點.docx

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1、高一信息技術(shù)知識要點 必修二第二單元 運翼器 通信模塊 投放使用 相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)： 1 .理解計算機(jī)、移動終端在信息系統(tǒng)中的作用，描述計算機(jī) 和移動終端的基本工作原理。 2 .通過分析常見的信息系統(tǒng)，理解軟件在信息系統(tǒng)中的作用， 借助軟件工具與平臺開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1 .理解計算機(jī)、移動終端在信息系統(tǒng)中的作用； 2 .描述計算機(jī)、移動終端的基本工作原理； 3 .理解軟件在信息系統(tǒng)中的作用； 4 .理解軟件與硬件的關(guān)系； 5 . 了解軟件的開發(fā)過程，并能使用軟件開發(fā)工具與平臺設(shè)計 開發(fā)簡單的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。 知識要點： 一、硬件： ㈠計算機(jī)： 計算

2、機(jī)由硬件和軟件兩局部組成。 硬件是指組成計算機(jī)的電子和機(jī)械部件，軟件是指存儲在計 算機(jī)中的程序與數(shù)據(jù)，以及相關(guān)的文檔資料。程序包括固化在只 讀存儲器中的指令、操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用程序等。計算機(jī)在指令 （程序）的控制下接受輸入（數(shù)據(jù)）、處理數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)并實現(xiàn) 輸出（信息）O 服務(wù)莓是專門給網(wǎng)絡(luò)中其他計算機(jī)或設(shè)備提供一種或多種服 務(wù)的高性能計算機(jī)。服務(wù)器提供的服務(wù)包括存儲數(shù)據(jù)，以及對網(wǎng) 絡(luò)上硬件、軟件或其他資源的控制訪問。 L計算機(jī)硬件： 計算機(jī)的硬件從外觀上看，包括主機(jī)和外圍設(shè)備（如顯示器、 鍵盤等），實際分為運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè) 備五個局部，其中運算器和控制器合稱中

3、央處理器（CPU）。 ⑴中央處理器： 中央處理器是采用大規(guī)模集成電路工藝制成的芯片。由運算 器和控制器組成。運算器是計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件。 控制器負(fù)責(zé)從存儲器中取出指令，并對指令進(jìn)行譯碼；根據(jù)指令 的要求，按時間的先后順序向其他部件發(fā)出控制信號，保證各部 件協(xié)調(diào)一致地工作。 中央處理器是整個計算機(jī)運作的核心部件。計算機(jī)處理速度 很大程度上取決于中央處理器的性能。中央處理器的主要性能指 標(biāo)有以下幾個： ①核心數(shù)：指中央處理器含有內(nèi)核的數(shù)量。一般來說，同等 條件下，核心數(shù)越大，CPU性能越好。 ②時鐘頻率：指中央處理器運算時的工作頻率。時鐘頻率越 高，中央處理器的運算速度越快。

4、 ③字長：指中央處理器同時處理的二進(jìn)制數(shù)位。字長越大表 示中央處理器在一定周期內(nèi)處理的數(shù)據(jù)越多。 ④緩存容量：中央處理器的運算速度高于內(nèi)存存取速度，高 速緩存那么用于緩解中央處理器與內(nèi)存之間的速度差異。通常高速 緩存的容量比內(nèi)存小很多，但是讀取速度卻比內(nèi)存快得多。緩存 容量越大，中央處理器性能越好。 ⑵存儲器： 存儲器是計算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的部件。按數(shù)據(jù)保存方式分類，存 儲器可以分為只讀存儲器（ROM）和隨機(jī)訪問存儲器（RAM）。只讀 存儲器是永久性存儲，隨機(jī)訪問存儲器斷電后數(shù)據(jù)清空。 計算機(jī)中的存儲器主要有寄存器、高速緩存、主存儲器（內(nèi)存）、輔助存儲器（外存）等。 ①主存儲器安裝在計算

5、機(jī)內(nèi)部，通常被制成具有多個內(nèi)存芯 片的內(nèi)存條。 ②輔助存儲器用來儲存需要長久保存的大量數(shù)據(jù)和程序，通 常由存儲設(shè)備和存儲介質(zhì)兩局部組成。目前常用的輔助存儲器有 磁介質(zhì)存儲器（典型代表是機(jī)械硬盤）、光存儲設(shè)備（最常見的是 光盤驅(qū)動器）和固態(tài)存儲器（主要有優(yōu)盤、存儲卡和固態(tài)硬盤）。 ③高速緩存是一種存取速度比內(nèi)存更快的存儲器。 ④寄存器是中央處理器內(nèi)部存放數(shù)據(jù)的小型存儲區(qū)域，主要 用于存放參與運算的數(shù)據(jù)和運算結(jié)果等。 ⑶輸入設(shè)備： 輸入設(shè)備是給計算機(jī)輸入信息的設(shè)備。它負(fù)責(zé)將輸入的信息 （包括數(shù)據(jù)和指令）轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能識別的二進(jìn)制數(shù)，送往存儲 器保存。 常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿

6、、掃描儀、麥克風(fēng)、 攝像頭、虛擬鍵盤、繪圖板、觸摸屏、體感設(shè)備、射頻識別（RFID） 等。 ⑷輸出設(shè)備： 輸出設(shè)備是輸出計算機(jī)處理結(jié)果，將計算機(jī)中存儲的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換成外界能接受的表現(xiàn)形式的設(shè)備。 常見的輸出設(shè)備有顯示器、觸摸屏、打印機(jī)、音箱、繪圖儀、 投影儀和3D打印機(jī)等。 2 .計算機(jī)的設(shè)計思想： 日前廣泛使用的計算機(jī)遵循馮?諾依曼的設(shè)計思想，包括如 下內(nèi)容： ⑴采用二進(jìn)制形式表示指令和數(shù)據(jù)； ⑵計算機(jī)硬件包括控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸 出設(shè)備五大基本部件。 ⑶采用存儲程序和程序控制自動執(zhí)行的工作方式。 3 .計算機(jī)的工作原理： ⑴輸入設(shè)備接受外界信息（程序和數(shù)據(jù)

7、），控制器發(fā)出指令將 數(shù)據(jù)送入內(nèi)存； ⑵控制器向內(nèi)存發(fā)出取指令命令，程序指令逐條送入控制器; ⑶控制器對指令進(jìn)行譯碼，并根據(jù)指令的操作要求，向存儲 器和運算器發(fā)出存數(shù)、取數(shù)命令和運算命令； ⑷運算器進(jìn)行計算，并把計算結(jié)果保存在內(nèi)存中； ⑸在控制器發(fā)出的取數(shù)和輸出命令的執(zhí)行下，保存在內(nèi)存中 的數(shù)據(jù)被讀取，通過輸出設(shè)備輸出計算結(jié)果。 ㈡移動終端： 移動終端又稱為移動通信終端，是指可以在移動中使用的計 算機(jī)設(shè)備，包括智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、POS機(jī)、車載 電腦、可穿戴設(shè)備等。 移動終端的核心硬件局部組成、工作原理同計算機(jī)基本類似。 ㈢計算機(jī)和移動終端在信息系統(tǒng)中的作用： 計

8、算機(jī)是信息系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 移動終端使得信息系統(tǒng)處理信息不受時空限制，增加了信息 系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性和便捷性。 二、軟件： 計算機(jī)軟件是指為運行、管理和維護(hù)計算機(jī)而編制的各種程 序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。計算機(jī)軟件是計算機(jī)硬件與用戶之間的 橋梁。 ㈠計算機(jī)軟件的作用： 1 .控制與管理計算機(jī)硬件資源，提高計算機(jī)資源的使用效率， 協(xié)調(diào)計算機(jī)各組成局部的工作。 2 .在硬件提供的基本功能基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)大計算機(jī)的功能， 提高計算機(jī)完成各類應(yīng)用任務(wù)的能力。 3 .向用戶提供盡可能方便、靈活的計算機(jī)操作使用界面。 4 .為專業(yè)人員提供計算機(jī)軟件的開發(fā)工具和環(huán)境，提供對計 算機(jī)進(jìn)行調(diào)度、維護(hù)和

9、診斷等所需要的工具。 5 .幫助用戶完成特定應(yīng)用的信息處理任務(wù)。 ㈡計算機(jī)軟件的分類： 計算機(jī)軟件通常分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 1 .系統(tǒng)軟件： 系京軟件是控制和管理計算機(jī)及外部設(shè)備，支持應(yīng)用軟件開 發(fā)和運行的相關(guān)程序集合。一般來講，系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)（OS）、 設(shè)備驅(qū)動程序、語言處理程序等。系統(tǒng)軟件提供了使用計算機(jī)的 基本功能，但是并不針對某一特定應(yīng)用領(lǐng)域。 操作系統(tǒng)是管理和控制計算機(jī)硬件與軟件資源的計算機(jī)程序, 是直接運行在計算機(jī)“裸機(jī)”上最基本的系統(tǒng)軟件。常見的個人 計算機(jī)操作系統(tǒng)有Windows、Unix、Linux和Chrome OS等；常見 的服務(wù)器操作系統(tǒng)有 Windows ServerMac OS X Server> Unix 和Linux等。常見的移動操作系統(tǒng)有iOS、Android等。 2 .應(yīng)用軟件： 應(yīng)用軟件是為了某種特定的用途而開發(fā)的軟件。常見的有辦 公處理軟件、開源軟件、移動應(yīng)用（App）等。 3 計算機(jī)軟件和硬件的關(guān)系： 1 .互相依存； 2 .協(xié)同開展。 ㈣軟件開發(fā)： 軟件開發(fā)是一項包括需求分析、設(shè)計、實現(xiàn)和測試的系統(tǒng)工 程。一般流程有： 1 .需求分析； 2 .系統(tǒng)設(shè)計； 3 .編碼； 4 .軟件測試; 5 .投放使用。