计算机的基本组成与工作原理

计算机的基本组成与工作原理计算机已经成为现代社会不可或缺的一部分，它的应用已经渗透到我们生活的方方面面。

在我们使用计算机的同时，你是否曾想过计算机是如何工作的呢？本文将向你介绍计算机的基本组成与工作原理。

一、计算机的基本组成计算机主要由硬件和软件两部分组成。

硬件是指计算机的实体部分，包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等；软件是指计算机用来控制和管理硬件的程序。

1. 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的大脑，它负责执行所有的计算和控制任务。

CPU由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元负责指挥各个部件的工作，算术逻辑单元负责进行各种数学和逻辑运算。

2. 内存内存是计算机用来存储数据和指令的地方，它分为主存和辅存两部分。

主存储器（RAM）是计算机运行时临时存储数据和程序的地方，辅助存储器（如硬盘）用来长期存储数据和程序。

3. 输入输出设备输入输出设备用来与计算机进行信息交互。

输入设备包括键盘、鼠标、摄像头等，用于将外部信息输入到计算机；输出设备包括显示器、打印机、音箱等，用于将计算机处理后的结果输出给用户。

二、计算机的工作原理计算机的工作原理可以简单概括为四个步骤：取指令、解码指令、执行指令和存储结果。

1. 取指令计算机从内存中依次读取指令，并将其保存在指令寄存器中。

指令寄存器会记录当前正在执行的指令的地址。

2. 解码指令控制单元会对指令进行解码，根据指令的类型和操作码确定下一步的操作。

3. 执行指令根据指令的类型和操作码，CPU会执行相应的运算或操作。

例如，如果指令是加法运算，则CPU会将指定地址中的两个数相加并将结果存储在指定寄存器中。

4. 存储结果执行完指令后，CPU会将计算的结果存储起来，以便后续使用。

结果可以存储在寄存器、内存或其他设备中，取决于指令的要求。

总结：计算机的基本组成包括中央处理器、内存和输入输出设备。

它的工作原理包括取指令、解码指令、执行指令和存储结果四个步骤。

运算器主要完成算术运算和逻辑运算，实现对数据的加工与处理。

①算术逻辑运算单元〔ALU〕：主要用于完成加、减、乘、除等算术运算和与、或者、非等逻辑运算，以及移位、求补等操作。

②标志存放器：用于存放算术、逻辑运算过程中产生的状态信息。

③累加器〔ACC〕：用于暂存运算结果以及向 ALU 提供运算对象。

发出指令脉冲，控制机器各个部件协调一致地工作。

从内存取指令和执行指令。

从内存中取出指令，并指出下一条指令在内存中的位置，将取出的指令送入指令存放器，启动指令译码器对指令发展分析，最后发出相应的控制信号和定时信息，控制和协调计算机的各个部件有条不紊的工作，以完成指令所规定的操作。

①程序计数器〔PC〕②指令存放器〔IR〕③指令译码器：对现行指令发展分析，确定指令类型、指令所要完成的操作以及寻址方式。

④时序部件：用于产生时序脉冲和节拍电位以控制计算机各局部有序地工作。

⑤状态/条件存放器：用于保存指令执行完成后产生的条形码。

比方：计算是否溢出、结果为正还是为负等。

此外，该存放器还保存中断和系统工作状态等信息。

⑥微操作信号发生器：根据指令提供的操作信号、时序产生器提供的时序信号，以及各功能部件反响的状态信号等综合特定的操作序列，从而完成对指令的执行控制。

存放器是CPU 内部的暂时存储单元，既可以用来存放数据和地址，也可以用来存放控制信息或者CPU 工作时的状态。

增加存放器的数量，就可以使CPU 把执行程序时所需的数据尽可能地放在存放器中，从而减少访问内存的次数，进步其运行速度。

但是存放器的本钱很高，因此必须在性能和本钱之间取个平衡点。

①累加器：是一个数据存放器，在运算过程中暂时存放被操作数和中间运算结果，是CPU 中使用最频繁的存放器，但累加器不能用于长期地保存一个数据。

②指令存放器：用于存放正在执行的指令。

③标志存放器：用于记录运算中产生的标志信息，普通存放指令执行结果的状态信息。

典型的标志如下：*进位标志位〔C〕：当运算结果最高位产生进位时置“1”。

计算机的基本组成及工作原理教案一、教学目标1. 让学生了解计算机的基本组成，包括硬件和软件。

2. 让学生理解计算机的工作原理，包括数据处理、存储和指令执行等。

3. 培养学生对计算机科学的兴趣和好奇心。

二、教学内容1. 计算机的硬件组成：中央处理器（CPU）、内存、输入/输出设备等。

2. 计算机的软件组成：操作系统、应用软件、编程语言等。

3. 计算机的工作原理：冯·诺依曼架构、二进制、指令执行过程等。

三、教学方法1. 采用讲授法，讲解计算机的基本组成和工作原理。

2. 利用多媒体演示，展示计算机硬件和软件的图片及工作过程。

3. 进行课堂互动，让学生提问和解答问题，巩固所学知识。

四、教学步骤1. 导入：简要介绍计算机的发展历程，激发学生的学习兴趣。

2. 讲解计算机的硬件组成，展示相关图片，让学生了解各部分功能。

3. 讲解计算机的软件组成，介绍操作系统和应用软件的作用。

4. 讲解计算机的工作原理，讲解冯·诺依曼架构和二进制知识。

5. 通过示例，讲解计算机指令的执行过程。

五、课后作业2. 调查身边的计算机设备，了解它们的具体型号和性能，下节课分享。

3. 预习下一节课内容，了解计算机的操作系统及其作用。

六、教学评价1. 课后作业的完成情况，了解学生对知识的掌握程度。

2. 课堂互动的表现，鼓励学生积极参与讨论。

3. 下一节课的课堂表现，观察学生对预习内容的掌握情况。

七、教学资源1. 计算机硬件和软件的图片及资料。

2. 教学课件和多媒体演示材料。

3. 课后作业本。

八、教学时间1课时（45分钟）九、教学注意事项1. 注重基础知识的教学，为学生后续学习打下基础。

2. 关注学生的学习兴趣，采用生动有趣的教学方式。

3. 鼓励学生提问和解答问题，培养学生的自主学习能力。

十、教学拓展1. 计算机网络技术：介绍计算机网络的基本概念和作用。

2. 编程语言：简要介绍常见的编程语言及其应用场景。

3. 计算机科学家：介绍计算机科学领域的重要人物及其贡献。

1.3.2 计算机硬件系统的根本组成及工作原理现代计算机是一个自动化的信息处理装置，它之所以能实现自动化信息处理，是由于采用了“存储程序〞工作原理。

这一原理是1946年由冯 ·⑴ 计算机硬件由五个根本局部组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

⑵⑶ 采用“存储程序〞可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能，分别完成各自不同的工作。

如图1-7所示，五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。

1．运算器〔ALU 〕运算器也称为算术逻辑单元ALU 〔Arithmetic Logic Unit 〕。

它的功能是完成算术运算和逻辑运算。

算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。

而逻辑运算是指“与〞、“或〞、“非〞等逻辑比拟和逻辑判断等操作。

在计算机中，任何复杂运算都转化为根本的算术与逻辑运算，然后在运算器中完成。

2．控制器〔CU 〕控制器CU 〔Controller Unit 〕是计算机的指挥系统，控制器控制器来通常将运算器和控制器统称为，即CPU 〔Central Processing Unit 〕,它是整个计算机的核心部件，是计算机的“大脑〞。

它控制了计算机的运算、处理、输入和输出等工作。

集成电路技术是制造微型机、小型机、大型机和巨型机的CPU 的根本技术。

它的开展使计算机的速度和能力有了极大的改良。

在1965年，芯片巨人英特尔公司的创始人戈登 · 摩尔，给出了著名的摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18~24个月就会翻一番。

让所有人感到惊奇的是，这个定律非常精确的预测了芯片的30年开展。

1958年第一代集成电路仅仅包含两个晶体管，而1997年，奔腾II 处理器那么包含了750万个晶体管，2000年的Pentium 4 已到达了0.13微米技术，集成了4200万个晶体管 。

CPU 集成的晶体管数量越大，就意味着更强的芯片计算能力。

３．存储器〔Memory 〕存储器是计算机的记忆装置，它的主要功能是存放程序和数据。

计算机硬件系统组成及工作原理一、计算机硬件系统组成任何一台计算机，都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成，其结构框图如网1—1所示。

1．运算器运算器是对数据进行运算的部件，它能够快速地对数据进行加、减、乘、除等基本算术运算及“与”、“或”、“非“等逻辑运算。

在运算过程中，运算器不断得到由存储器提供的数据，运算后把结果(包括中问结果)送回存储器保存起来。

整个运算过程是在控制器统一指挥下，按程序中绢诽的操作次序进行的。

运算器主要由算术逻辑单元(A小hme小L08ic Un入简称Aeu)、寄存器以及一些控制数据传送的电路组成。

算术逻辑单元是运算器中实现算术和逻辑运算的电路；寄存器是运算器中的数据暂存器，在运算器中往往设置多个寄存器，每个寄存器能够保存一个数据。

寄存器可以直接为算术逻辑单元提供参加运算的数据，运算的中间结果也可以保存在寄存器中。

这样，一个简单的运算过程就可以在运算器内部完成，避免了频繁地与存储器打交道的工作，从而提高了运算速度。

Atmel代理运算器中还设有标志寄存器，它用来存放运算结果的特征．如进位标志(c)、零标志(Z)、符号标志(s)等。

在不同的机器中，标志寄存器的标志位有不同的规定。

2．控制器控制器是计算机的控制中心，计算机的工作就是在控制器的控制下有条不亲地协调工作。

控制器通过地址访问内存储器，逐条取出选中单元的指令，分析指令，并根据指令码产生相应的控制信号作用于其他各个部件，控制这些部件完成指令要求的操作。

上述过程周而复始，保证了计算机能自动、连续地工作。

控制器主要由指令计数器(又称程序计数器)、指令寄存器、指令译码器、时序电路及操作控制器等电路组成。

当计算机执行程序时，指令计数器中保存的是耍执行的下一条指令的地址，控制器根据这个地址，从内存中取出指令并送人指令寄存器。

指令译码器对指令寄存器中的指令代码进行分析后，发出各种相应的操作命令，指挥计算机的有关部件进行工作，比如一次内存读／写操作，一个算术／逻辑运算操作，或一个输入／输出操作等。

计算机系统组成与基本⼯作原理计算机系统知识关键词：计算机的组成、基本⼯作原理、体系结构、存储系统、计算机安全、可靠性与系统性能评测。

重点：（1）计算机的组成：计算机的发展以及硬件、软件组成。

（2）计算机基本⼯作原理：数制，汉字编码和CPU结构⼯作流程（3）计算机体系结构：体系结构的发展和分类、存储系统、指令系统、输⼊输出技术、流⽔线、总线、并⾏处理。

（4）计算机系统的可靠性、性能评估1计算机系统组成与基本⼯作原理1.1 计算机系统组成计算机系统分为硬件和软件系统。

计算机硬件是计算机系统中的物质基础，是摸得见看得着的。

计算机软件是程序、数据、相关⽂档的集合，包括系统软件和应⽤软件。

计算机系统的组成如下：1.2计算机硬件系统计算机硬件5⼤组成部分：运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备。

计算机硬件的电线结构包括：单总线结构、双总线结构和采⽤通道的⼤型系统结构。

单总线结构：使⽤⼀组系统总线将计算机的各个部件连接起来，各部件通过总线交换信息。

⼀般⽤在⼩型或者微型计算机。

优点：易于扩充新I/O设备，I/O设备的寄存器和主存储器可以统⼀编址使CPU访问I/O更加灵活。

缺点：限制了信息传送的吞吐率。

双总线结构：常见的就是在内存和CPU之间设置⼀组专有的⾼速存储总线。

分为以CPU为中⼼的双总线和以存储器为中⼼的双总线。

以存储器为中⼼的双总线结构：主存储器通过存储总线和CPU交换信息，同时可以通过系统总线与I/O设备交换信息。

优点：信息传输效率⾼。

缺点：增加硬件成本。

以cpu为中⼼的双总线结构：优点：控制线路简单，对I/O的总线的要求低。

缺点：CPU效率低。

采⽤通道的⼤型系统结构：⼀台主机可以连接多个通道，⼀个通道可以连接⼀台或多台I/O设备，具有较⼤的扩展性。

由通道控制I/O设备，减少了CPU的压⼒，提⾼了系统效率。

1.3 基本⼯作原理（1）数制转换10进制转换成其他的都是除以要转换成的那个数，也就是说转换成⼆进制的就除以2，转换成⼋进制的就除以8，转换成⼗六进制的就除以16，然后倒取余数。

计算机的基本组成及工作原理一、计算机的基本组成计算机是由硬件和软件两部分组成的。

硬件部分包括中央处理器、内存、输入输出设备和存储设备等，软件部分则包括操作系统和各种应用程序。

1.中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，负责处理计算机的各种指令和数据。

它由算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组成。

ALU负责进行各种算术和逻辑运算，CU负责控制指令的执行和数据的传输，而寄存器用于存储指令和数据。

2. 内存（Memory）内存是计算机用于暂时存储数据和指令的地方，也叫做主存或随机存取存储器（RAM）。

它由许多存储单元组成，每个存储单元可以存储一个字节（8位）的数据。

内存的容量决定着计算机能够同时存储和处理的数据量。

3.输入输出设备输入输出设备用于将外部的数据和指令输入到计算机内部，以及将计算机内部的结果输出到外部。

常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等，而输出设备则包括显示器、打印机等。

4.存储设备存储设备用于永久地存储数据和程序，包括硬盘、光盘和闪存等。

与内存不同，存储设备的数据不会因为断电而丢失。

二、计算机的工作原理计算机的工作原理可以概括为输入、处理、输出和存储四个步骤。

1.输入输入步骤是将外部的数据和指令输入到计算机内部。

用户可以通过键盘输入数据，通过鼠标点击或触摸屏操作控制计算机。

此外，还可以通过扫描仪等设备对纸质文档进行数字化处理，输入到计算机。

2.处理处理步骤是计算机执行各种加工、运算和控制操作。

计算机根据存储在内存中的指令，从内存中读取数据，并将其送入中央处理器进行处理。

例如，中央处理器可以进行算术运算、逻辑运算、数据传输等操作，以及控制计算机的其他硬件设备。

3.输出输出步骤是将计算机处理后得到的结果输出到外部。

计算机可以通过显示器、打印机、音响等输出设备将数据、图像或声音输出到用户可以感知的形式。

4.存储存储步骤是将数据和程序存储到内存和存储设备中，以便长期保存。

1、计算机系统的组成微型计算机由硬件系统和软件系统组成。

硬件系统：指构成计算机的电子线路、电子元器件和机械装置等物理设备，它包括计算机的主机及外部设备。

软件系统：指程序及有关程序的技术文档资料。

包括计算机本身运行所需要的系统软件、各种应用程序和用户文件等。

软件是用来指挥计算机具体工作的程序和数据，是整个计算机的灵魂。

计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五部分组成。

２、计算机的工作原理（１）冯•诺依曼原理“存储程序控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯•诺依曼提出的，所以又称为“冯•诺依曼原理”。

该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式，直到现在，计算机的设计与制造依然沿着“冯•诺依曼”体系结构。

（2）“存储程序控制”原理的基本内容①采用二进制形式表示数据和指令。

②将程序（数据和指令序列）预先存放在主存储器中（程序存储），使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令，并加以执行（程序控制）。

③由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机硬件体系结构。

（3）计算机工作过程（见下图）第一步：将程序和数据通过输入设备送入存储器。

第二步：启动运行后，计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别，分析该指令要做什么事。

第三步：控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中。

第四步：当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出。

二、中央处理器中央处理器又称CPU（Central Processing Unit），是计算机系统的核心，它由运算器、控制器和寄存器组成。

1、运算器（ALU）运算器是负责对数据进行算术运算或逻辑运算的部件，由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器和通用寄存器组等组成。

算术逻辑单元用于算术运算、逻辑运算及移位、求补等操作；累加器用于暂存被操作数和运算结果；通用寄存器组是一组寄存器，运算时用于暂存操作数和数据地址；状态寄存器也称标志寄存器，它用于存放算术逻辑单元工作中产生的状态信息。

计算机的基本原理
计算机的基本原理是由硬件和软件两部分组成的。

硬件包括中央处理器（CPU）、内存、输入设备和输出设备等。

软件则是通过指令和数据来控制硬件工作的程序。

中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令、进行算术和逻辑运算等。

它由运算器、控制器和寄存器等组成。

指令是由二进制表示的，通过控制器从内存中读取指令，并通过解析指令来控制运算器的工作。

内存是用于存储指令和数据的地方。

它被划分成一个个存储单元，每个存储单元有一个唯一的地址。

通过指定地址，可以读取和写入内存中的数据。

内存分为主存和辅存，主存速度较快，但容量有限，而辅存容量较大，但速度较慢。

输入设备用于将外部信息输入到计算机中，常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。

输出设备则用于将计算机处理的结果呈现给用户，如显示器、打印机等。

计算机按照一定的运行步骤进行工作，这就是计算机的工作原理。

通常，计算机会从存储设备中加载操作系统，操作系统会管理计算机的资源，并提供让用户和应用程序能够操作硬件的接口。

应用程序则通过操作系统调用硬件资源实现各种功能。

计算机的工作原理还包括运算过程和数据传输。

运算过程是指计算机执行指令并进行算术或逻辑运算的过程。

数据传输是指通过总线将数据从一个存储单元传输到另一个存储单元的过程。

总结起来，计算机的基本原理是通过硬件和软件的相互配合来实现各种功能。

硬件包括中央处理器、内存、输入设备和输出设备等，而软件控制硬件工作，并提供用户和应用程序与计算机交互的接口。

计算机按照一定的步骤进行工作，并通过运算和数据传输来完成任务。

计算机组成原理和微机原理计算机组成原理和微机原理是计算机科学与技术领域中非常重要的两门课程，它们涉及到计算机的硬件和软件方面的知识。

本文将详细介绍计算机组成原理和微机原理的概念、内容和重要性。

一、计算机组成原理的概念和内容计算机组成原理是计算机科学与技术领域中的基础课程之一，它主要研究计算机的硬件结构和工作原理。

计算机组成原理涉及到的内容很广泛，主要包括计算机的基本组成、计算机的运行过程、计算机的存储结构、计算机的输入输出系统等方面。

1.计算机的基本组成计算机的基本组成包括中央处理器（CPU）、存储器（memory）和输入输出设备（I/O devices）。

中央处理器是计算机的核心部件，负责执行计算机的指令和处理数据。

存储器用于存放程序和数据，可以分为主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、光盘等）。

输入输出设备用于与计算机进行交互，如键盘、鼠标、显示器等。

2.计算机的运行过程计算机的运行过程包括指令的周期性执行和数据的处理。

在计算机中，每个指令都是由一系列的操作码（Opcode）和操作数（Operand）组成，其中操作码表示操作的类型，操作数表示操作的具体内容。

指令的周期性执行是通过时钟信号来实现的，时钟信号可以控制计算机的时序和同步。

3.计算机的存储结构计算机的存储结构主要包括主存储器和辅助存储器。

主存储器用于存放正在执行的程序和数据，是计算机运行的关键部件。

主存储器可以按照访问方式分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。

辅助存储器用于存放大量的程序和数据，可以分为硬盘、光盘、磁带等。

4.计算机的输入输出系统计算机的输入输出系统是计算机与外部世界进行交互的重要组成部分。

输入设备用于将外部的信息传递给计算机，如键盘、鼠标等；输出设备用于将计算机的结果显示给用户，如显示器、打印机等。

输入输出设备和计算机之间有一个接口（interface），可以通过接口进行数据的传输和控制。

二、微机原理的概念和内容微机原理是计算机科学与技术领域中的重要课程，它主要研究微型计算机的组成和工作原理。

计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。

计算机硬件是构成计算机系统各功能部件的集合。

是由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。

计算机硬件是看得见、摸得着的，实实在在存在的物理实体。

计算机软件是指与计算机系统操作有关的各种程序以及任何与之相关的文档和数据的集合。

其中程序是用程序设计语言描述的适合计算机执行的语句指令序列。

没有安装任何软件的计算机通常称为“裸机”，裸机是无法工作的。

如果计算机硬件脱离了计算机软件，那么它就成为了一台无用的机器。

如果计算机软件脱离了计算机的硬件就失去了它运行的物质基础；所以说二者相互依存，缺一不可，共同构成一个完整的计算机系统。

计算机基本工作原理计算机是我们生活中不可或缺的一部分，几乎每个人每天都会接触到计算机。

但是，你是否真正了解计算机的基本工作原理呢？本文将介绍计算机的基本工作原理，帮助你更好地理解计算机是如何运行的。

一、计算机的构成计算机主要由硬件和软件两部分组成。

硬件包括中央处理器（CPU）、内存、存储设备、输入设备和输出设备等，而软件包括系统软件和应用软件。

1. 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，它执行计算机指令的任务。

它包括运算器和控制器两部分。

- 运算器：负责执行算术和逻辑运算的任务，可以根据指令进行数据的加减乘除等运算。

- 控制器：负责控制计算机的整体工作流程。

它从内存中取出指令，解码并执行，控制各个组件的协调工作。

2. 内存内存是计算机的临时存储设备，也被称为主存或随机存储器（RAM）。

在计算机运行过程中，CPU需要从内存中读取指令和数据进行处理。

内存分为两种类型：易失性存储器和非易失性存储器。

易失性存储器指的是断电后数据会丢失的存储器，而非易失性存储器则可以持久保存数据。

3. 存储设备存储设备主要用于长期保存数据，它包括硬盘、固态硬盘（SSD）和光盘等。

这些设备通过存储介质来记录和读取数据，可以实现数据的长期保存。

4. 输入设备和输出设备输入设备用于向计算机输入数据，例如键盘、鼠标和扫描仪；输出设备用于从计算机获取处理结果，例如显示器、打印机和音响等。

二、计算机的工作过程了解计算机的基本构成后，我们接下来来看看计算机是如何工作的。

计算机的工作过程可以概括为：输入-处理-输出。

下面对每个过程进行详细介绍。

1. 输入输入是指将数据或指令送入计算机。

我们可以通过键盘输入文字、通过鼠标点击进行操作，或者通过传感器采集环境数据，并且将这些数据传输到计算机的输入设备。

2. 处理处理是指计算机对输入的数据和指令进行处理。

计算机会将输入的数据和指令存储在内存中，并利用CPU进行运算和逻辑判断。

CPU从内存中取出指令，通过解码执行，计算出结果，并将结果存储回内存。

计算机基本组成及工作原理作者：李晓娟来源：《教师·下》2013年第12期［教学目标］（1）知识与技能：①了解计算机硬件和软件的概念及其关系；②了解计算机硬件的各个组成部分及其作用；③知道存储器的分类、内存RAM与ROM的区别及其作用；④了解软件的分类，知道常见的软件的类别。

（2）过程与方法：①通过让学生观察计算机的结构和主要部件，了解计算机结构及各部分的作用；②通过学习活动让学生体验计算机软件的分类及其作用，并归纳计算机系统的组成结构图。

（3）情感态度与价值观：在学习过程中，激发学生学习计算机基础知识的兴趣和积极探究的精神。

［教学重点与难点］（1）教学重点：计算机系统的组成及结构，各主要部件的作用。

（2）教学难点：难点:计算机系统的组成及结构。

［教学方法］任务驱动法、讨论法、合作探究法、讲授法。

［讲授新课］教师活动：完整的计算机系统由计算机硬件和计算机软件两部分组成。

我们先来学习计算机的硬件系统。

1.计算机硬件系统教师活动：计算机的硬件由主机和外部设备两部分组成。

同学们刚刚提到的鼠标、键盘、音响等都是设备。

对于外部设备根据作用不同又分为输入和输出设备。

（1）输入、输出设备。

输入设备：将信息输入到计算机中的设备叫做输入设备。

键盘、鼠标是最基本的输入设备。

数码照相机还有麦克风、扫描仪、数码摄像机、摄像头也是输入设备。

输出设备：具有输出计算机结果和数据信息等功能的设备叫输出设备。

如显示器、打印机等。

在有些特定的情况下计算机也可以作为输出设备，当计算机和Internet网连接后，它成为网络终端，这个时候计算机就是输出设备。

教师活动：接下来我们学习主机。

主机包括主机板、电源、存贮器、显卡和声卡。

（PPT 图片展示各个部件）这节课我们主要了解中央处理器和存贮器。

（2）中央处理器。

（PPT展示图片）教师活动：我想问一下同学们，我们人的行为是由身体的哪个部位管理的呢？学生活动：大脑。

教师活动：人有大脑，计算机也有大脑，它就是中央处理器，它是计算机的核心配件，是由运算器和控制器组成，负责解释、执行计算机基本指令，完成计算机对各种信息的加工处理。

计算机硬件系统组成及基本⼯作原理
计算机的基本原理
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，从存贮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。

程序与数据⼀样存贮，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。

程序输⼊运⾏结果
计算机的⼯作原理⽰意图
运算器：⼜称算术逻辑运算单元（ALU），对数据进⾏加⼯处理。

基本功能为
加、减、乘、除四则运算，与、或、⾮、异或等逻辑操作。

中央处理器（CPU）
控制器：对输⼊的指令进⾏分析，并统⼀控制计算机的各个部件完成⼀定的任务。

主机
只读存储器
内存储器随机存储器
⾼速缓存
计算机硬件系统
软磁盘存储器
硬磁盘存储器
外存储器磁带存储器
光盘存储器
外部设备USB闪存存储器
输⼊设备键盘⿏标图形扫描仪
输出设备显⽰器打印机绘图仪数码相机数码摄像机计算机硬件系统基本组成结构⽰意图。

计算机的基本原理与工作方式计算机是现代社会中不可或缺的科技设备，它的基本原理和工作方式对于人们理解和使用计算机至关重要。

本文将从计算机的基本原理、工作方式和相关步骤三个方面进行详细阐述。

一、计算机的基本原理：1. 二进制系统：计算机中的数据和指令采用二进制表示方式，即由0和1两个数字组成。

这是因为计算机使用的是电子开关（由晶体管构成）进行计算和存储，而电子开关只有两种状态：通（表示1）和断（表示0）。

2. 冯·诺伊曼原理：冯·诺伊曼是计算机的先驱之一，他提出了计算机的指令和数据共同存储在同一存储器中的概念。

这种存储方式使得计算机可以根据程序执行指令，实现不同的功能。

3. 运算单元和控制单元：计算机由运算单元和控制单元两部分组成。

运算单元负责进行算术和逻辑运算，而控制单元则负责控制整个计算机的运行，并将指令和数据传送到相应的部件。

二、计算机的工作方式：1. 输入：计算机通过输入设备（如键盘、鼠标、扫描仪）接收用户的指令和数据。

用户可以利用输入设备将所需的信息传送给计算机，以进行下一步的处理。

2. 处理：计算机接收到输入数据后，经过处理装置（即控制单元和运算单元）进行算术和逻辑运算，以及对数据的处理和转换。

这个过程中，计算机根据指令的要求执行相应的操作，并将结果存储在存储器中。

3. 输出：在处理完数据后，计算机通过输出设备（如显示器、打印机、音响）将结果返回给用户。

用户可以通过输出设备获取计算机处理后的数据，以便进一步分析和使用。

4. 存储：计算机将输入的数据和程序存储在存储器中，包括内存和外存。

内存用于暂时存放正在运行的程序和数据，而外存用于永久存储数据和程序。

三、计算机的使用步骤：1. 打开计算机：按下电源按钮，计算机开始供电，并开始启动操作系统。

2. 登录系统：根据计算机的操作系统，输入用户名和密码，以进入相应的用户界面。

3. 运行程序：通过点击桌面图标或在开始菜单中选择相应的程序或应用程序，打开所需的软件工具。