教学教案 计算机系统与网络基础 《计算机的基本结构和工作原理》.docVIP

《计算机的基本结构及其工作原理》教案 教学目标： 冯·诺依曼原理 计算机的基本结构 计算机的基本工作原理 教学重、难点： 1、计算机的原理 2、计算机的基本结构 3、计算机的基本工作原理 教学过程： 引入： 上节课我们了解了一下这本学期要学的这个模块以及一些内容；介绍了了计算机的种类以及计算机的主要设备都有哪些部分组成。还了解到了硬件和软件。那么这节课我们会了解到计算机的基本结构以及工作原理。 二、授课过程 计算机经过了几代的更新换代，从巨型机到掌上电脑，已经形成了一个庞大的计算机家族。尽管这些计算机在应用领域、硬件配置和运算速度上有很大的差别，但是从组成结构上来看，它们都是采用冯·诺依曼提出的工作原理和思想，都陈为“冯·诺依曼机”。冯·诺依曼也被尊称为“现代电子计算机之父”。 冯·诺依曼原理 冯·诺依曼原理也叫“存储程序与程序控制原理”，确立了现代计算机的基本组成和工作方式。该原理的主要内容如下： 计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示。 采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入存储器中，计算机执行程序时，自动存存储器中取出相应的指令，并按照顺序加以执行。 计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。 计算机的基本结构 依据冯·诺依曼原理，各种计算机的硬件结构基本相同，都是有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成，计算机的工作流程如下： 五大部件的功能分别是：输入设备负责把用户的信息（包括程序和数据）输入到计算机中；存储器负责存储数据和程序，并根据控制器发出的命令提供这些数据和程序；运算器负责对数据进行算术运算和逻辑运算（即对数据进行加工处理）；控制器负责对程序中的指令进行分析和控制，协调输入、输出操作并对存储器进行访问；输出设备负责将计算机中的信息（包括程序和数据）转变为人们能接受的形式输出。 计算机的基本工作原理 依据冯·诺依曼原理，计算机处理信息的全部过程都是在控制器的控制下进行的，各个部件协调同一地来完成工作。 首先，控制器发出输入指令，输入设备把表示计算（或处理）步骤的程序和需要的数据送入存储器；当计算开始后，从存储器中取出程序指令送到控制器识别，分析该指令要做什么事，控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储器中存放的数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器中；运算任务完成后，控制器发出去数和输出指令，将运算结果通过输出设备输出。 三、课后总结： 通过这节课了解了一下计算机的基本结构和计算机基本的工作原理是什么，有的内容可能抽象一点难理解，需要让学生们慢慢理解。