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6年級上冊

第二單元：身邊的智能系統(tǒng)第4課計算機微系統(tǒng)學習目標情境引入新知學習項目探究目錄1.讓學生理解計算機微系統(tǒng)的基本組成和功能。2.培養(yǎng)學生分析和解釋計算機微系統(tǒng)工作原理的能力。3.通過項目探究，讓學生學會如何利用計算機微系統(tǒng)解決實際問題。學習目標情境引入現(xiàn)在生活中的事物都好神奇，門會自動打開，空調(diào)會自動制冷，甚至可以自動給花園澆水……你說的功能都需要控制系統(tǒng)來實現(xiàn)喲！情境引入

控制系統(tǒng)的作用就是監(jiān)測和控制整個過程，使其能夠達到預定的目標，它的輸入和輸出之間存在一定的對應關系。例如，我們使用計算機搜索引擎時，輸入我們的問題就會得到各種各樣與之相關的答案。

下面，讓我們一起來了解神奇的計算機微系統(tǒng)吧！新知學習一、計算機微系統(tǒng)的結構計算機微系統(tǒng)就像一個團隊，有五個核心成員。計算機微系統(tǒng)中央處理器（CPU）是計算機的大腦，它反應快速、計算準確，能指揮其他成員完成各種任務內(nèi)部存儲器就像團隊的加工廠，各種程序和數(shù)據(jù)匯聚在這里，在中央處理器的控制下進行信息加工外部存儲器像巨大的倉庫，可以長期存儲大量的軟件和資料輸入設備像敏銳的觸角，可以收集和接收來自外部的信息輸出設備像團隊的宣傳員，可以把處理的結果展示給大家看新知學習一、計算機微系統(tǒng)的結構計算機微系統(tǒng)主要包括計算機硬件和計算機軟件。新知學習二、計算機微系統(tǒng)的硬件中央處理器（CPU）內(nèi)部存儲器外部存儲器輸入設備輸出設備中央處理器是計算機的核心，它負責執(zhí)行所有的計算和邏輯操作，其速度和性能決定了計算機的整體性能。內(nèi)部存儲器簡稱內(nèi)存，它用于暫時存放中央處理器中的運算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。外部存儲器簡稱外存，斷電后仍可完好地存儲內(nèi)容，是計算機長期保存程序和數(shù)據(jù)的地方。輸入設備是能夠讓人們把信息輸入計算機中的設備。輸出設備是能夠把計算機處理后的信息傳遞出來的設備。新知學習三、計算機微系統(tǒng)的軟件

1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制和管理計算機硬件并提供基本服務的軟件，如操作系統(tǒng)、編程語言系統(tǒng)等。計算機軟件用于控制計算機硬件執(zhí)行特定任務和解決實際問題，主要分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩種類型。

2.應用軟件應用軟件是指用于實現(xiàn)特定功能的軟件，如教學軟件、辦公軟件、聊天軟件、圖形軟件等新知學習四、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)

1.局域網(wǎng)局域網(wǎng)通常是一個單位組建的小范圍網(wǎng)絡，覆蓋范圍一般在10千米以內(nèi)。例如，學校的校園網(wǎng)就是局域網(wǎng)，校園網(wǎng)內(nèi)的計算機可以進行數(shù)據(jù)傳輸，同學們在自己的計算機上便可以訪問校園網(wǎng)上計算機中的共享文件服務器連接設備工作站工作站工作站工作站新知學習四、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)

2.城域網(wǎng)城域網(wǎng)是一種大型的計算機網(wǎng)絡，覆蓋整個城市范圍（幾千米到幾十千米）。城域網(wǎng)不僅可以讓城市中的許多計算機互相連接、共享資源和數(shù)據(jù)，還可以讓許多局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)快速傳輸，使城市內(nèi)的不同計算機用戶更快地訪問互聯(lián)網(wǎng)。

3.廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)是連接城市之間、國家之間的網(wǎng)絡，它連接了多個城域網(wǎng)和局域網(wǎng)，使用戶可以訪問遠處的資源和信息。例如，因特網(wǎng)（Internet）就是全球最大的廣域網(wǎng)，它將全球各地的計算機、網(wǎng)絡連接在一起，實現(xiàn)了信息的全球交流和共享。新知學習五、實時控制系統(tǒng)原理A/D轉換是把模擬信號轉換成數(shù)字信號。生活中的聲音、圖像、溫度等都可以是模擬信號，但是計算機不能直接處理模擬信號，它需要把這種模擬信號轉換成由一系列二進制數(shù)字表示的數(shù)字信號才能處理，這個轉換的過程就是A/D轉換。D/A轉換與A/D轉換相反，D/A轉換是把數(shù)字信號轉換成模擬信號。計算機處理完數(shù)字信號后，需要把處理的結果輸出給一些設備，但是很多設備只能接收模擬信號，因此需要把數(shù)字信號轉換成模擬信號。模數(shù)轉換AnalogtoDigital

Converter數(shù)模轉換DigitaltoAnalogConverter新知學習五、實時控制系統(tǒng)原理1.實時數(shù)據(jù)采集該環(huán)節(jié)先對外界信號進行采集，再經(jīng)過A/D轉換后進行處理。這一環(huán)節(jié)的目的是將模擬信號轉換為數(shù)字信號，并對其進行處理，以用于后續(xù)的控制決策2.實時控制決策該環(huán)節(jié)對被控變量的測量值進行分析、運算和處理，并按照預定的控制規(guī)律進行處理。在這一環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)會根據(jù)測量值和預設的控制規(guī)則進行控制決策，確定需要采取的控制動作3.實時控制輸出該環(huán)節(jié)實時輸出運算后的控制信號，經(jīng)過D/A轉換后驅(qū)動執(zhí)行機構，完成控制任務。這一環(huán)節(jié)的目的是將控制決策得到的數(shù)字信號轉換為模擬信號，并通過執(zhí)行機構實現(xiàn)對受控對象的控制。新知學習五、實時控制系統(tǒng)原理這三個環(huán)節(jié)的工作過程會不斷重復，以使被控變量穩(wěn)定在設定值上，其工作原理如圖所示。這種實時控制系統(tǒng)常用于工業(yè)自動化、機器人控制、電力系統(tǒng)控制等領域，以實現(xiàn)對各種物理過程的實時控制。實時控制系統(tǒng)工作原理圖項目探究學習計算器程序?qū)嵗覀兛梢允褂靡粋€簡單的計算器程序來解釋計算機微系統(tǒng)的操作過程。假設小智想用計算機微系統(tǒng)來計算數(shù)學問題，那他要經(jīng)過哪些步驟呢？1.打開計算機：小智按下計算機的電源按鈕，啟動計算機。2.打開計算器程序：小智打開一個計算器程序，這個程序是由計算機微系統(tǒng)執(zhí)行的。3.輸入數(shù)學問題：小智在計算器的輸入框中輸入一個數(shù)學問題，例如“9+8×7”。4.執(zhí)行運算：小智點擊“=”按鈕，這個動作是告訴計算機微系統(tǒng)要計算這個數(shù)學問題。5.顯示結果：計算機微系統(tǒng)開始工作，執(zhí)行小智的計算請求，并在屏幕上顯示結果。6.關閉計算器程序：如果完成了計算，小智就可以關閉計算器程序。這就像是告訴計算機微系統(tǒng)，這個程序不再被需要，它應該結束運行。7.關閉計算機：最后，小智關閉計算機，完成所有步驟。項目探究學習計算器程序?qū)嵗?/p>

請同學們在電腦上搜索自己喜歡的歌曲并播放，然后試著描述一下計算機微系統(tǒng)在這個過程中是怎樣運行的？1.在計算機微系統(tǒng)中，哪個部分負責處理和執(zhí)行程序中的指令？（）A.運算器

B.控制器C.存儲器

D.輸入設備2.實時控制系統(tǒng)在哪種情況下會發(fā)揮作用？（）A.遠程控制機器人

B.制作多媒體演示文稿C.在線購物

D.制作電子賀卡一、知識檢測操作練習操作練習二、技能操練1.如果你想要通過計算機和朋友分享一張你最近去旅行的照片，你會如何操作？計算機微系統(tǒng)在這個過程中起了什么作用？

請簡要說明。2.簡要描述硬盤在計算機微系統(tǒng)中的作用。如果我們把一個程序或文件保存在硬盤上，然后關機，這個程序或文件是否還存在呢？計算機微系統(tǒng)的發(fā)展歷史主要分為以下幾個時代。1.早期計算機時代。在幾十年前，人們使用電子管、晶體管制造的大而昂貴的計算機來運算和記錄數(shù)據(jù)。這些計算機非常復雜，需要很多人操作和維護。2.集成電路時代。隨著時間的推移，人們發(fā)明了集成電路，這一時期的技術進步使計算機變得輕便、可靠且易于使用。3.個人計算機革命。在20世紀70年代，個人計算機開始出現(xiàn)。這些計算機被更多的人所擁有和使用，徹底改變了人們的工作和生活方式。例如，人們在家里就可以進行工作、學習、娛樂等活動。計算機微系統(tǒng)發(fā)展歷程拓展閱讀4.智能手機和移動設備。隨著個人計算機的普及，人們開始追求更加便攜的計算設備。平板電腦、智能手機等移動設備的出現(xiàn)，讓人們可以隨時隨地使用互聯(lián)網(wǎng)，進一步改變了人們的工作和生活方式。如今，計算機微系統(tǒng)已經(jīng)深深地影響了我們的生