2.3信息系统中的计算机和移动终端 课件(共35张PPT) 粤教版（2019）高中信息技术必修2

(共35张PPT)
2.3信息系统中的计算机和移动终端
信息系统组成与功能
组成
功能
用户
硬件
软件
网络
数据资源
信息系统的输入功能
信息系统的处理功能
信息系统的存储功能
信息系统的控制功能
信息系统的输出功能
复习：
计算机和移动终端的作用
01
02
计算机的工作原理
03
移动终端的工作原理
目录
一
计算机和移动终端的作用
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
【探究活动】结合计算机和移动终端的特点，思考下列设备属于计算机？还是移动终端？
移动终端包括手机、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑，穿戴设备等。
特点 主要功能
计算机
移动终端
【练习】阅读教材P44，勾画关键字，并归纳总结计算机和移动终端的特点与作用。
海量存储、高速运行
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
移动性:
移动通信、便携化体积
可以在移动中使用的计算机设备，
主要用于人机交互
移动终端的功能：
移动终端的功能：
二
计算机的工作原理
计算机系统本身就是基础，最重要的信息系统，也是其他信息系统的重要组成部分。
电子管时代
1
晶体管时代
2
101~103个元件
集成电路时代
3
大规模集成电路时代
103~105个元件
4
106~107个元件
超大规模集成电路时代
5
1.计算机的发展：
主要特征：硬件物理器件的变革
安装40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器，
采用64位自主神威指令系统。
2016年，排名第一
2020年，排名第四
2.国之器重——超级计算机“神威·太湖之光”
2016年，我国自行研制的 “神威·太湖之光”在国际超级计算大会ISC上亮相
计算机的发展：2021年中国排名前6的超级计算机
目前全球前十大超级计算机中，中国的天河1号、天河2号都是世界领先的水平，但是它们却使用的是美国的Intel X86架构芯片，中国超级计算机使用英特尔的芯片超越了美国的超级计算机，所以最后美国直接禁止Intel向中国出口“超级计算机芯片”，但随后我国就研发了“太湖之光”的超算芯片，这一芯片一经问世就创造了最巅峰的战绩，是中国的超级计算机成为了全球最强的计算机！
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，这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理，冯诺依曼体系结构计算机的工作原理可以概括为：存储程序和程序控制
2.计算机工作的基本原理
2.计算机工作的基本原理
计算机的基本原理主要分为存储程序和程序控。
计算机开始运行之前，预先要把控制计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。
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。
自主学习：阅读课本46页：“存储程序”原理，了解存储程序的基本过程　
题图为计算机硬件系统的组成与工作原理，其中①、②处的硬件名称分别是( )
A 显示器、计算器 B 计算器、编辑器C 编辑器、显示器 D 控制器、运算器
D
３.计算机的系统构架
看得见、摸的着的实体。
看不见、摸不着的虚体。
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。
（1）硬件
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处存储器组成。
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。
表2－5计算机的基本组成部件
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。
（２）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，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。
表2－6计算机系统软件和应用软件
练习：以下设备，哪些是输入设备？ 哪些是输出设备？
1
2
3
4
5
主要部件的性能指标：CPU
字长：
计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”。32位和64位。
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。时钟频率超高，运算速度越快。单位是赫兹（Hz)，兆赫兹（GHz）
运算速度：
每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”（MIPS）来描述。常用的有主频、每秒平均执行指令数（ips）等
4.计算机的主要性能指标P48
计算机的各主要部件的性能参数：
存储器
存取周期：
是指存储器连续两次读／写操作所需最短时间。周期越短，存取速度越快，运算速度越快。
存储容量：
衡量存储器所能容纳信息量多少的指标，以字节（B)为单位，
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。
4.计算机的主要性能指标（表2-7）
指标 单位 说明
字长 位 字长越长，功能越强, 32位和64位
CPU时钟频率 GHz 频率越高，运算速度越快
运算速度 MIPS 速度越快，性能越好
存取周期 周期越短，存取速度越快，运算速度越快
存储容量 B 内存容量越大，程序运行速度越快
外部设备 可反映计算机I/O能力
计算机功能的强弱或性能的好坏，不是由某项指标决定的，而是由它的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。
4.计算机的主要性能指标（表2-7）
查看自己电脑的配置参数（计算机 右击 属性），并阅读教材P48，说明各参数的含义。
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。
三
移动终端的工作原理
1.硬件和软件
从计算机技术的角度看，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。
1.硬件和软件
（1）CPU：中央处理器
整台手机的控制中枢系统，逻辑部分的控制中心。
通过运行存储器内的软件以及调用存储器内的数据库，达到控制目的。
例如：高通骁龙、联发科天玑、华为海思麒麟…
（2）存储器
分类：“运行内存”和“非运行内存”。
运行内存：终端运行软件时需要的内存单元，相当于计算机系统内存的RAM。
非运行内存：终端的数据存储单元，用来存储和保存数据，类似于计算机系统的硬盘，主要包含自身系统占据的空间和用户可用的空间。
（3）输入、输出设备：触摸屏
电容式触摸屏：利用人体的电流感应进行工作，支持多点触碰的人机交互方式。
硬件设备：各类感应单元，通信单元，摄像头，蓝牙，Wi-Fi、定位…。
环境光线传感器
近程（距离）传感器
扬声器
麦克风
（4）操作系统
管理手机硬件和软件资源的核心软件
将用户和第三方软件的指令转化为具体的操作。
操作系统直接影响手机的运行速度、用户界面和业务集成。
目前主流手机操作系统：IOS、Android（安卓）、Harmony（鸿蒙）…
（5）应用软件：
基于开放的操作系统平台开发的个性化应用软件，例如通信薄、日程表、记事本、计算器以及各类游戏等，极大限度地满足了个性化的用户需求。
移动互联网的结构分为三个层次：应用层、网络层和终端层。
应用层是移动互联网的终点和归宿，它直接与应用程序通过接口建立联系，为用户提供包括休闲娱乐类、工具媒体类、商务财经类等不同的应用与服务。
网络层指融合多种技术的宽带无线网络，它解决了移动信息系统应用中的便携性、个性化、多媒体业务、综合服务等问题，使用户能够随时随地按需接入无线网络，访问各种应用。当前，主要的无线网络包括2G、3G、4G、5G和Wi-Fi网络。
终端层主要包括智能手机、平板电脑、上网本、笔记本电脑等移动终端，采用无线通信网络技术（如Web/WAP）接入互联网。无线通信技术和待机时间是移动互联网终端设备的主要技术指标。
3.云计算——物联网的大脑支撑
互联网
云计算：计算资源的集中
计算资源共享池：网络、服务器、存储、应用软件、服务
超级计算模式：分布式计算和存储
按使用量付费：提供可用的、便捷的、按需的网络访问。
云计算 分布式计算+并行计算+虚拟化+负载均衡+………的融合
水 资 源 用户
水管
服务
计算资源 用户
互联网
服务
类
比
2.一个完备的计算机系统应该包括计算机的( )
A.主机和外设 B.硬件和软件
C. CPU和存储器 D.控制器和运算器
8. 2016年，我国自行研制的超级计算机( )在国际超级计算大会(ISC)上亮相。它的运算能力达到每秒93.01千万亿次，排名世界第一，成为“计算机领域的珠穆朗玛峰”。
A.神威.太湖之光 B.银河-IV
C.曙光-5000A D.深腾7000
课堂练习
B
A