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

计算机和移动终端的作用

探究活动：

小组分析讨论计算机和移动终端所起的作用，并将表2－4补充完整

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}硬件设备

设备名称

作用

计算机

自动售票机

自动售票服务器

订票网络后台服务器

....

移动终端

顾客平板电脑

顾客手机

顾客笔记本电脑

系统管理笔记本电脑

2020

计算机具有海量存储、高速运算的特点，信息系统中的计算机主要用于数据存储、加工、计算、分类和整理，实现对信息的管理和对种设备的实时控制。

信息系统中计算机的作用：

2020

移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备，主要用于实现人机交互，其移动性主要体现为移动通信能力和便携化体积。

移动终端包括手机、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑等。

信息系统中移动终端的作用：

移动终端的功能：

移动终端的功能：

拿出手机就可处理交通事故，交管12123上线！

二

计算机的工作原理

实验：

以小组为单位，在信息技术实验室中开展“组建计算机系统”的实验

实验目的：

(1)了解计算机的硬件构成，对计算机各组成部分有直观的认识。

(２)理解计算机各部件的功能，了解计算机的各项技术指标和参数，了解计算机的组装过程。

实验内容：

(1)分组组装计算机硬件。

(２)测试计算机组装的正确性。

(３)安装操作系统和驱动程序。

1.计算机的发展

四个发展阶段：

第一个发展阶段：1946-1956年电子管计算机的时代。

1946年第一台电子计zhuan算机问世美国宾西shu法尼亚大学，它由冯·诺依曼设计的。占地170平方 ，150KW。运算速度慢还没有人快。是计算机发展历史上的一个里程碑。(ENIAC)(electronic numerical integator and calculator)全称叫“电子数值积分和计算机”。

第二个发展阶段：1956-1964年晶体管的计算机时代：操作系统。

第三个发展阶段：1964-1970年集成电路与大规模集成电路的计算机时代　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1964-1965)(1965-1970)

第四个发展阶段：1970- 超大规模集成电路的计算机时代。

电子管(第一阶段)-晶体管(第二阶段)--中小规模集成电路(第三阶段)--大规模及超大规模集成电路(第四阶段)--智能(第五阶段)

2016年，我国自行研制的超级计算机“神威?太湖之光”在国际超级计算大会(ＩＳＣ)上亮相。

“神威?太湖之光”超级计算机安装了40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器，该众核处理器采用64位自主神威指令系统，峰值性能为12.5亿亿次／秒，持续性能为9.3亿亿次／秒。

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。

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八个字：存储程序、程序控制

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

小时候的冯.诺依曼

３.计算机的系统构架

机器语言

汇编语言

高级语言

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

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}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

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}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

４.计算机的主要性能指标

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}指标

说明

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”。在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。目前586(Pentium，PentiumPro，PentiumⅡ，PentiumⅢ，Pentium4)大多是32位，现在的大多数人都装64位的了。

如Pentium是64位字长的微处理器，即数据位数是64位，而它的寻址位数是32位。

CPU时钟频率

(主频)

时钟频率又称主频，是指CPU在单位时间(如１秒)内发出的脉冲数。它在很大程序上决定了计算机的运算速度，时钟频率超高，运算速度越快。

主频的单位是赫兹(Hz)，常用单位为兆赫兹(GHz)，它反映了CPU的基本工作节拍。

运算速度

运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度(平均运算速度)，是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”(mips，MillionInstructionPerSecond)来描述。同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率(主频)、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，例如，Pentium/133的主频为133兆赫兹，PentiumⅢ/800的主频为800兆赫兹，Pentium41.5G的主频为1.5G赫兹。一般说来，主频越高，运算速度就越快。

表2－7计算机的主要性能指标

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}指标

说明

存取周期

存储器完成一次读(取)或写(存)信息所需的时间称为存储器的存取时间。连续两次读／写操作所需最短时间，称为存取周期。周期越短，则存取速度越快，它是反映存储器性能的一个重要参数。通常，存取速度的快慢决定了运算速度的快慢。

存储容量

存储容量是衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。它常以字节(B)为单位来表示。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。

外部设备

外部设备是指系统允许配置外部设备的种类和数量，这一指标反映了计算机输入／输出数据的能力。

表2－7计算机的主要性能指标

此外，可靠性、兼容性、可维护性和输入／输出数据的传输率等，也是衡量计算机性能的技术指标

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}配件

品牌及型号

CPU

内存

显卡

硬盘

显示器

机箱

电源

键盘

鼠标

操作系统

表2－8计算机配置表

实践：上网查找资料，了解计算机规格参数的含义，调查信息技术实验室的计算机参数，填写下表

三

移动终端的工作原理

截至2018年12月，我国网民使用手机上网的比例达98.6%，较2017年底提升1.1个百分点；网民使用电视上网的比例达31.1%，较2017年底提升2.9个百分点；使用台式电脑上网的比例为48.0%，较2017年底下降5个百分点。

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。

探究活动：

根据已有经验，尝试分析智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端，对照计算机的组成部件及其作用，做好记录，并与小组中的同学讨论交流，将课本50页表2－9补充完整。

2.移动互联网

移动互联网的代名词

“无处不在网络，无所不能的业务”。

移动互联网的结构

三个层次：应用层、网络层和终端层。

3.云计算

云计算(cloud computing)是通过互联网以服务的形式将计算资源提供给用户。

云计算是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。云计算早期，简单地说，就是简单的分布式计算，解决任务分发，并进行计算结果的合并。因而，云计算又称为网格计算。通过这项技术，可以在很短的时间内(几秒钟)完成对数以万计的数据的处理，从而达到强大的网络服务。

云计算是分布式计算、并行计算、虚拟化、负载均衡、网络存储、热备份冗杂和等计算机技术和网络技术发展融合的产物。