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教師資格考試信息技術學科知識之馮·諾依曼體系結構

來源:中國教師資格網  時間:2015-12-30 18:38:12

隨著信息技術學科在中小學教育的地位越來越重,且考題也越發的靈活多變,這就要求我們在備考的時候首先應對基礎知識進行理解和記憶。馮·諾依曼體系結構是計算機硬件系統仍至整個信息技術學科的重點知識,例如在2015年的上半年全國統考(初中)中就出現了一道關于教師資格考試信息技術學科知識馮·諾依曼體系結構的簡答題(10分),下面我們首先了解一下關于這部分內容。

馮·諾依曼體系結構是由美籍匈牙利數學家馮·諾依曼提出的,他首次提出了“程序存儲、程序控制”的設計思想,其理論要點為:1、計算機系統由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大組件組成;2、計算機內部采用二進制表示數據和指令;3、計算機采用程序存儲、程序控制技術(將程序事先存在主存儲器中,計算機在工作時能在不需要人員干預的情況下,自動逐條取出指令并加以執行)。馮·諾依曼體系結構是現代計算機的基礎,現在大多計算機仍是馮·諾依曼計算機的組織結構,只是作了一些改進而已,并沒有從根本上突破馮體系結構的束縛。由于他在電子計算機中所起到的關鍵性作用,也因此被人們稱為“計算機之父”。

接下來我們重點了解一下計算機的五大組件,以便于大家更好的理解和記憶。

(一)運算器

運算器(Arithmetic unit)是計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算,與、或、非、異或等邏輯操作,以及移位、比較和傳送等操作,亦稱算術邏輯部件(ALU)。其性能指標主要有兩個:1、字長。字長是計算機可以直接處理的二進制數據的位數,通常都是2的若干次方,現在主流的字長為32和64,它直接影響運算器的計算精度、速度和功能,字長越長,其運算精度越高,處理能力越強。2、運算速度,即計算機每秒鐘所能白衣秀士的指令條數,單位是MIPS(每秒百萬條)。

(二)控制器

控制器(Controller)是實現計算機各部分的聯系并自動執行程序的部件。它的功能是從內存中一次取出指令,產生控制信號,向其他部件發出命令指揮整個計算過程。它與運算器共同組成中央處理器,也就是我們通常所說的“CPU”,亦稱為微處理器。

(三)存儲器

存儲器(Memory)是現代信息技術中用于保存信息的記憶設備,在計算機中用來存儲數據和程序。根據是否直接與CPU交換信息來區分,存儲器可分為內存和外存。內存又稱為主存儲器,與CPU相連,用來存放計算機當前要用的各種程序和數據。按照讀寫方式不同,內存可分為ROM和RAM。ROM永久保存而不會丟失數據,RAM斷電后數據丟失。外存又稱為輔助存儲器,用以存放處理前后的數據和信息,常見的外存有:軟盤、光盤、閃盤、硬盤、U盤等。

(四)輸入設備

輸入設備是將數據、程序、指令及各種信號等信息送入計算機的設備。常見的有鍵盤、鼠標、光筆、觸摸屏、掃描儀、條形碼閱讀器、數碼照相機、數碼攝像機等。

(五)輸出設備

輸出設備是將計算機處理結果和信息輸出的設備。常見的有顯示器、打印機、繪圖儀、音頻輸出設備、投影儀等。

這部分知識在教師資格考試中會經常出現,大家只要理解和記憶,并能夠靈活應用,即可得到相應的分數。

以上就是中公講師對教師資格考試信息技術學科知識之馮·諾依曼體系結構的講解,希望能對考生有所幫助!

中公講師王四海

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(責任編輯:jsks_lhy)

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