单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2.3,信息系统中的计算机和移动终端,高中信息技术 必修,2,2.3 信息系统中的计算机和移动终端高中信息技术 必,1,温故知新,信息系统组成,用户,硬件和软件,网络,数据资源,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。,温故知新信息系统组成用户硬件和软件网络数据资源信息系统中的计,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。,新知导入本节主要内容：,新知讲解,2.3.1,计算机和移动终端的作用,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。,硬件设备,设备名称,作用,计算机,自动售票机,自动售票服务器,银行前置机,银行主机,售票点计算机,用户数据库服务器,顾客购票计算机,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。,新知引入思考：网络订票系统中计算机和移动终端的作用。硬件设备,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。,新知讲解计算机具有海量存储、高速运算的特点。,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。,硬件设备,设备名称,作用,移动终端,顾客平板电脑,顾客手机,顾客笔记本电脑,系统管理笔记本电脑,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。,新知引入思考：网络订票系统中计算机和移动终端的作用。硬件设备,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。,新知讲解移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备。,新知讲解,2.3.2,计算机的工作原理,新知讲解2.3.2 计算机的工作原理,新知讲解,史前时代,公元前3000古埃及结绳计算,公元前700年中国用算筹计数,公元前600年算盘出现,机械时代,17世纪计算尺开始辉煌,1642年齿轮帕斯卡加法机,1834年差分机,电子时代,1946年,首台电子管计算机ENIAC问世,1955年首台晶体管计算机TRADIC问世,1964年由集成电路组成的IBM360问世,1975年4月，首台微型计算机问世,未来,时代,大型服务器,笔记本电脑,平板电脑,现今时代,史前时代,机械时代,电子时代,现今时代,未来,时代,新知讲解史前时代公元前3000古埃及结绳计算机械时代17世纪,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,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,。,电子管,二极管,电阻器,电容器,继电器,占地面积,总重量,耗电量,运算速度,17,840,7200,70000,10000,6000,170平方米,28,吨,17,0,kw,5000次/s,新知讲解 1946 年美国宾西法尼亚大学摩尔学院,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1954年，贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上,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 1964年4月7日，在IBM公司成立50,新知讲解,1981年8月12日，IBM公司正式推出了首台个人计算机IBM PC。,主频4.77MHz的Intel 8088微处理器，,Microsoft,公司的MS-DOS操作系统。,1975年4月，MITS公司推出了首台通用型Altair 8800，售价375美元，带有1KB存储器，这是世界上第一台微型计算机。,Altair 8800,IBM PC,新知讲解1981年8月12日，IBM公司正式推出了首台个人计,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2016年，我国自行研制的超级计算机“神威太湖之光,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。,新知讲解计算机的基本原理分为两个部分，分别是存储程序以及程序,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。,新知讲解计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器,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,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。,计算机硬件,说明,运算器控制器,组合称为中央处理器（,CPU,），是对信息进行高速运算处理的主要部件，其处理速度可达每秒几亿次以上。,存储器,用于存储程序、数据和文件，常由快速的内存储器和慢速的外存储器组成。,输入设备输出设备,是人机间的信息转换器，由输入、输出控制系统管理外部设备与内存储器之间的信息交换。,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,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,。,计算机软件,说明,系统软件,操作系统,操作系统实施对各种软硬件资源的管理控制。,诊断程序,诊断程序的功能是诊断计算机软硬件的故障。,语言处理程序,语言处理程序的功能是把用户用汇编语言或某种高级语言所编写的程序，翻译成机器可执行的机器语言程序。,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。,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,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。,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。,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。,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。,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。,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。,新知讲解计算机的主要性能指标。,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。,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,课堂练习,完成计算机配置表。,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,新知讲解我国网民使用手机和平板电脑上网的比例分别为96.3%,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。,