计算机组装与维修之CPU教案.docVIP

江苏省徐州技师学院理论授课教案（首页） 授课日期 2016.09.19 2016.09.20 任课老师 班　　级 16程序2,16信管2 16程序1,16媒体 赵启辉 课程：计算机组装与维护 课题：CPU 教学目的要求：1、熟悉CPU的技术指标和参数 2、了解指令特殊的扩展技术 教学重点：CPU的技术指标 教学难点：CPU的技术指标与标记 授课方法：讲授法、列举法、引入法、分析法等 教学参考及教具（含多媒体教学设备）投影、多媒体计算机 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲 1、CPU概述 2、CPU的技术指标和参数 3、指令特殊的扩展技术 教学环节 及时间分配 教 学 内 容 教学方法 组织教学10’ 讲授主课40’ 作业30’ CPU（Central Processing Unit）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。 CPU的内部结构可分为控制单元、运算单元和存储单元3大部分，其工作原理就像一个工厂对产品加工过程：进入工厂的原料（数据），经过物资管理部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（运算单元），生产出成品（处理后的结果）后，再存储在仓库（存储单元）中，等着拿到市场上去交易（交由应用程序使用）。 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Pentium Ⅱ/450指其主频为450MHz，Pentium 4/1.70GHZ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、L1 Cache： 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、L2 Cache： 即二级缓存，可达1MB，目的是为了弥补L1 Cache容量不足的问题。 8、生产工艺： 早期的CPU大多采用0.5μm的制作工艺，后来随着CPU频率的提高，0.25μm制作工艺被普遍采用。在1999年底，Intel公司推出了采用0.18μm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、Slot