第二单元 信息系统的硬件和软件
项目三 分析电子点餐信息系统
高中信息技术 必修二 信息系统与社会
项目学习目标
1.什么是计算机?不同类型的计算机各自有什么特点?
2.计算机主要由哪些部件组成?它们如何协调工作?
3.计算机如何处理点餐系统中的数据?
4.计算机和移动终端在信息系统中有什么作用?各自有什么特点?
一、计算机
1、顾客点餐消费的一般过程
传统流程:顾客看菜单点菜,服务员用纸笔写一式三份的菜单,并分别交给后厨、收银员和顾客。后厨看菜单做菜;服务员对单上菜;收银员对单打印账单,顾客按单付费。
一、计算机
1、顾客点餐消费的一般过程
电子点餐:顾客使用电子点餐设备自助点菜,订单信息通过网络自动传输给系统的服务器,服务器通过网络自动将订单信息传输到后厨、收银员和服务员使用的终端设备。依据接受到的订单信息,后厨看单做菜,服务员对单上菜,收银员对单打印账单,顾客按单付费。
与传统点餐方式相比,电子点餐系统实现了 菜品展示、记录菜单、传递菜单和结算菜单过程的自动化。提高了信息的采集、存储、传输和处理的整体效率,有效缩短了顾客的等待时间。
同时,餐饮企业通过定期分析顾客产生的点餐数据,可以了解哪些菜品更受欢迎,怎样的价格更容易接受,顾客都偏爱哪些口味,什么时间就餐的人更多一些等,为企业各方面的决策提供数据支持。
一、计算机
2、电子点餐系统涉及的计算机设备
供顾客点菜的计算机设备主要有触摸屏计算机、点菜宝、平板电脑和智能手机等。
点菜宝、平板电脑、智能手机等是电子点餐系统中的移动终端,用于实现移动点餐。这些移动终端设备自带通信模块,可通过无线网络,帮助顾客实现随时随地点菜下单。
一、计算机
2、电子点餐系统涉及的计算机设备
厨房区有菜品管理计算机、厨房显示屏和打印机。收银区有收银机和打印机。
根据餐饮企业的规模大小,电子点餐系统一般由一台或多台服务器提供各种信息处理功能。
服务器是电子点餐系统的数据中心,实现了点餐数据在各个终端间的传输和共享。服务器要具备较高的数据存储、处理和传输能力,以便满足多终端对服务器的连接请求。
移动终端的引入,使电子点餐系统使用起来更自由、更方便,满足顾客随时随地点餐的需要。
一、计算机
3、核心概念:计算机
计算机(computer)俗称电脑,是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
计算机由硬件和软件两大部分组成。硬件是指组成计算机的电子和机械部件,软件是指存储在计算机中的程序和数据,以及相关的文档资料。
一、计算机
服务器(server)本质上是计算机,是专门给网络中其他计算机或设备提供一种或多种服务的高性能计算机。
服务器提供的服务包括:存储数据,对网络上硬件、软件或其他资源的控制和访问。
互联网中的服务器可同时支持成千上万台计算机和设备的访问与服务请求。
一般企业、政府和机构会使用服务器来支持日常信息的处理。
一、计算机
4、核心概念:移动终端
移动终端(Mobile Terminal,MT),又称为移动通信终端,指可以在移动中使用的计算机设备,包括智能手机、笔记本电脑、平板电脑、POS机、车载电脑、可穿戴设备等。
移动终端在移动通信能力、便携性和人性化交换界面等方面独具特色,因此普遍应用于移动办公、数字内容消费、网络社交、休闲娱乐等方面。
二、计算机硬件
从外观上看,计算机硬件包括主机和外围设备,实际分为运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分,其中运算器和控制器合称中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。
1、中央处理器(CPU)
中央处理器是采用大规模集成电路工艺制成的芯片,主要包括控制器和运算器两个部分。运算器又称算术逻辑单元,是计算机对数据进行加工处理的部件,运算类型包括算术运算和逻辑运算。
二、计算机硬件
1、中央处理器(CPU)
控制器负责从存储器中取出指令,并对指令进行译码;根据指令要求,按照时间的先后顺序向其他部件发出控制信号,保证各部件协调一致地工作。
二、计算机硬件
1、中央处理器(CPU)
中央处理器是整个计算机运作的核心部件。计算机的处理速度很大程度上取决于中央处理器的性能。
CPU主要性能指标:
(1)核心数:指CPU含有的内核的数量。每个内核都包含独立的控制器、运算器、寄存器和高速缓存。CPU相当于把多个独立的处理器封装在一起。一般来说,同等条件下,核心数越大,CPU性能越好。
二、计算机硬件
CPU主要性能指标:
(2)时钟频率:指CPU运算时的工作频率。它以1秒内发生的同步脉冲数来度量,一个同步脉冲也称为一个时钟周期。时钟频率的度量单位有:Hz、MHz、GHz。1MHz=1000Hz,1GHz=1000MHz 。时钟频率越高,CPU的运算速度越快。
(3)字长:指CPU同时可以处理的二进制位数。字长越大表示CPU在一定时间周期内可以处理的数据越多。
64位CPU可同时处理64位的数据,32位CPU只能同时处理32位的数据。
二、计算机硬件
CPU主要性能指标:
(4)缓存容量:CPU的运算速度高于内存的存取速度,高速缓存用于缓解CPU和内存之间的速度差异。缓存容量越大,CPU性能越好。
Intel/英特尔酷睿 i5 9400F处理器
功率: 65W 核心数: 六核心
主频: 2.9GHz 生产企业: 英特尔
芯片制程: 14nm
适用对象: 台式机
天猫售价:¥1139
二、计算机硬件
2、存储器
存储器是计算机存储数据的部件。计算机中的数据包括原始的输入数据、经过初步加工的中间数据、最后处理完成的数据,它们都存放在存储器中。而指挥计算机运行的各种程序,也存放在存储器中。
按数据保存的方式分类,存储器可以分为只读存储器(ROM)和随机访问存储器(RAM)。ROM是永久性存储,用来保存计算机的基本信息。RAM是临时性存储,用来存储正在执行中的程序和数据。应用程序关闭或计算机关机后RAM中的数据会清空。
二、计算机硬件
2、存储器
计算机中的存储器主要有寄存器、高速缓存、主存储器(内存)、辅助存储器(外存)等。
寄存器和高速缓存位于CPU内部;内存临时存储执行中的程序和数据;外存用于永久保存程序和数据。
二、计算机硬件
2、存储器
(1)主存储器(内存)
主存储器安装在计算机内部,通常被制成具有多个内存芯片的内存条。
笔记本和台式机的内存条不能通用,要选择相适应的内存条。
二、计算机硬件
2、存储器
(1)主存储器(内存)
参数指标:
传输类型:DDR4 第四代RAM
(较DDR3传输更快、可靠、节能)
内存频率: 2400MHz
内存容量: 16GB
金士顿骇客神条DDR4 2400 16g 台式机内存条 天猫售价:? 579
1B为1字节,包含8个二进制位。
1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB
二、计算机硬件
2、存储器
(2)辅助存储器(外存)
辅助存储器用来储存需要长久保存的大量数据和程序,通常由存储设备和存储介质两部分组成。存储介质是指磁盘、磁带、光盘等存储数据的物质。存储设备是指在存储介质上记录和读取数据的机械装置。有时存储介质和存储设备整合在一起,不能分开使用,如磁盘。
目前,常用的辅助存储器有磁介质存储器、光存储设备和固态存储器。
二、计算机硬件
2、存储器
(2)辅助存储器(外存)
★磁介质存储器的典型代表是机械硬盘,通过磁化磁盘表面的微粒来存储数据。
机械硬盘依靠磁头在高速旋转的磁盘上读写数据,所以要求内部是高度无尘的环境。因此机械硬盘不可随意拆开,一旦进入灰尘会造成磁盘和磁头的损坏。
二、计算机硬件
2、存储器
(2)辅助存储器(外存)
机械硬盘性能参数:
容量:2TB (1TB=1024GB)
转速:5400rpm(每分钟5400转)
缓存:64MB
品牌:西部数据(WD)
使用机型:台式机或一体机
西部数据 2T 5400rpm 64M
台式机机械硬盘 ¥449
二、计算机硬件
2、存储器
(2)辅助存储器(外存)
目前常用的移动硬盘也有一些是磁介质存储器,具有便携性的特点,可实现计算机之间大容量数据的交换。
希捷 1TB USB3.0 移动硬盘¥349
二、计算机硬件
2、存储器
(2)辅助存储器(外存)
★固态存储器主要有优盘、存储卡和固态硬盘。它采用全电路结构,使用可擦除和可重写的电路来存储数据,耗电少,持久耐用。其中,存储卡的格式多样,包括CF卡、SD卡等,广泛应用于数码相机、媒体播放器、平板电脑、智能手机等设备。
个人计算机和移动终端之间可通过读卡器实现数据交换。
二、计算机硬件
2、存储器
(2)辅助存储器(外存)
二、计算机硬件
2、存储器
机械硬盘与固态硬盘优缺点对比
①由于固态硬盘是使用闪存颗粒制作而成,其内部不存在任何机械部件,因而固态硬盘具有更好的防震抗摔性、更高的数据存储速度、更低的耗电量、更轻的重量、无噪音、存储容量大等优点。
②但是固态硬盘的存储颗粒有一定的读写寿命,所以机械硬盘的使用寿命更长。而且机械硬盘的性价比更高一些。256GB 固态硬盘为220元左右。而2TB 的机械硬盘价格才230左右。
二、计算机硬件
2、存储器
(2)辅助存储器(外存)
★最常见的光存储设备是光盘驱动器(简称“光驱”),它是读取光盘数据的设备。常见的光盘驱动器有CD、DVD和蓝光驱动器。它们依据读写功能又分为只读光驱和可刻录光驱。
可刻录光驱可将数据写入光盘,而只读光驱只能读取光盘中的数据。
CD光驱:光盘只读存储器。
DVD光驱:是一种可以读取DVD碟片的光驱,兼容DVD-ROM,DVD-VIDEO,DVD-R,CD-ROM等常见格式
COMBO光驱:俗称“康宝”,是集合了CD刻录、CD-ROM和DVD-ROM为一体的多功能光存储产品
蓝光光驱:能读取蓝光光盘的光驱,向下兼容DVD、VCD、CD等格式。
刻录光驱:包括了CD-R、CD-RW和DVD刻录机以及蓝光刻录机等。
华硕 12倍速 SATA
蓝光Combo ¥379
华硕18倍速 SATA
内置DVD光驱 ¥99.9
华硕 24倍速SATA
内置DVD刻录机 ¥139
二、计算机硬件
3、输入设备
输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机交互接口,负责将输入的信息转换成计算机能识别的二进制数,送入存储器保存。
鼠标和键盘是最经典的输入设备。随着技术的发展,输入设备的形式越来越多样,可以把多种数据(数值、字符、图形、图像、声音、手势、肢体动作等)输入到计算机中,从而使人机交互方式越来越丰富。
各种各样的输入设备
二、计算机硬件
4、输出设备
输出设备是输出计算机处理结果,将计算机中存储的数据转换成外界能接受的表现形式的设备。在大多数情况下,它将原本以二进制数存储的数据转换成便于人们识别的形式,如数字、字符、图像、声音、视频等。
常见的输出设备有显示器、触摸屏、打印机、音箱、绘图仪、投影仪和3D打印机等。
二、计算机硬件
4、输出设备
3D打印机是一种使用快速成型技术(又称增材制造技术),以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的设备。
3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造。该技术在在未来制造业中将发挥巨大作用。
3D打印技术的发展历史
1986年,美国科学家Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。
2010年11月,美国Jim Kor团队打造出世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。
2011年7月,英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。
2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。
2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。
2013年10月,全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的3D打印艺术品。
2019年1月14日,美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,成功帮助大鼠恢复了运动功能。
2019年4月15日,以色列特拉维夫大学研究人员以病人自身的组织为原材料,3D打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的“完整”心脏,这在全球尚属首例 。
三、计算机基本工作原理
冯·诺依曼结构计算机
目前广泛使用的计算机仍遵循冯·诺依曼在1945年提出的设计思想,它包括如下内容:
(1)采用二进制形式表示指令和数据
(2)计算机硬件包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件
(3)采用存储程序和程序控制自动执行的工作方式
“现代计算机之父”冯·诺依曼
三、计算机基本工作原理
为了实现预定的功能,计算机五大逻辑部件必须相互配合、协同工作。
(1)输入设备接受外界信息(程序和数据),控制器发出指令将数据送入内存
(2)控制器向内存发出取指令命令,程序指令逐条送入控制器
(3)控制器对指令进行译码,并根据指令的操作要求,向存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令
(4)运算器进行计算,并把计算结果保存在内存中
三、计算机基本工作原理
(5)在控制器发出的取数和输出命令的执行下,保存在内存中的数据被读取,通过输出设备输出计算结果
三、计算机基本工作原理
移动终端的工作原理
移动终端的工作原理同计算机工作原理基本类似。移动终端的核心硬件部分一般由输入设备、输出设备、存储设备和中央处理器这四大部分组成。各部分在中央处理器的指挥下协调工作。
移动终端还具有通信模块(包括3G/4G无线通信模块和无线Wi-Fi模块等)和传感器(如加速度传感器、重力传感器等)。它的输入输出设备能让用户以自然的方式进行人机交互。
四、计算机如何处理点餐系统中的数据
1、中央处理器发出指令,允许输入设备(如键盘、触摸屏等)接受用户输入的点餐数据(餐桌号、人数、菜品名和数量等),将输入的数据输入到辅助存储器中(外存)。
2、读取外存中的点餐数据到内存中,指挥运算器累加所点菜品的金额。将计算出的总消费金额保存到内存或外存中。
3、根据需要,将点餐数据和计算得出的总消费金额,通过输出设备输出(如显示或打印等),同时存储到外存中
中央处理器(CPU)是信息处理的核心部件,在电子点餐系统中,计算机及其外部设备的运行都是由中央处理器发出指令控制的。
五、计算机和移动终端在信息系统中的作用
信息系统的运行离不开计算机。没有计算机,信息系统无法完成信息的处理,更无法实现自动化。因此,计算机是信息系统的物质基础。有了计算机,信息系统才可以完成数据的输入、存储、处理、输出等一系列重要的工作。
而移动终端则使得信息系统处理信息不受时空限制,增加了信息系统应用的灵活性和便捷性。