《计算机组装与维护》教案 第2章 CPU.doc

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1、第二章中央处理器CPU[教学目标]1.了解CPU的基本知识和性能参数。2.掌握CPU的识别、选购方法。3.掌握CPU的维护技能和性能测试。[教学重点]1.掌握各种类型CPU多种识别方法。2.掌握CPU测试软件的使用。[教学难点]掌握CPU的选购方法。[教学过程]一、导入新课现在电脑中的CPU主流配置应该都在2.6G、2.8GHz以上。大家都清楚，CPU的频率越高,它的运算速度也就越快。所以2.8G的CPU肯定要比2.0G的CPU速度要快。那么，配置为2.8G的CPU的主机是否一定比配置为2.0G的CPU的主机性能要好？为了搞清楚这个问题,我们有必要来学习一些关于C

2、PU的基础知识。2.1基础知识：认识CPUCPU(CentralProcessingUnit或MicroProcessor)，中文名称为中央处理或微处理器。它是计算机的核心部件，计算机系统的性能主要由CPU决定，任何一台计算机的运行都离不开CPU。CPU在计算机系统中相当于“大脑”，是用来控制计算机中其他设备运行的总指挥。在计算机的发展过程中，更新换代的主要标准就是CPU的升级换代。CPU核心技术的发展一直是计算机技术发展的重点。CPU的工作原理：CPU的内部结构可分为控制、逻辑运算、存储三大部分。工厂生产过程：原料→分配车间（调节）→加工车间（加工）→产品→仓库

3、（存放）→销售部门（取货销售）CPU工作过程：程序指令（或数据）→控制器（调配）→运算器（运算）→存储器（存储）→应用程序（调用）2.1.1CPU的外观一、外观1、金属盖——避免CPU脆弱的核心受到意外伤害，增加了核心的散热面积。2、CPU核心(Die)——CPU中间凸起的一片指甲大小的、薄薄的硅晶片部分，密布着数以千万计甚至上亿的晶体管，相互配合协调，完成着各种复杂的运算和操作。3、CPU基板——用于CPU内部的信号引到CPU引脚上。基板的背面有许多密密麻麻的镀金的引脚，是CPU与外部电路连接的通道，并起着固定CPU的作用。4、CPU散热器（风扇）——通常由合金

4、散热片和散热风扇组成，用来将CPU核心产生的热量快速散发掉。二、CPU的组成部件CPU是计算机系统的核心部件，控制着整个计算机系统的工作。CPU一般由运算器、控制器、寄存器、高速缓冲存储器（缓存）等几部分组成。功能：进行分析、判断、运算并控制计算机各个部件协调工作。运算器控制器寄存器缓存算术逻辑运算单元（ALU）浮点运算单元（FPU）指令控制器，时序控制器，总线控制器，中断控制器一级缓存、二级缓存、三级缓存中央处理器1、运算器：负责处理数据的运算工作，并将运算的结果存回内存。（1）算术逻辑运算单元ALU（ArithmeticandLogicUnit）ALU主要完成

5、对二进制数据的定点算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与AND、或OR、非NO）。在CPU的运算中，所有的计算都可以转为加法，所以CPU的算术运算只有加法。（2）浮点运算单元FPU（FloatingPointUnit）（浮点数：小数）FPU主要负责浮点运算和高精度整数运算。2、控制器功能：控制计算机各部件协调工作。控制器由以下部件组成（1）指令控制器指令控制器是控制器中相当重要的部分，它要完成取指令、分析指令等操作，然后交给运算单元（ALU或FPU）来执行，同时还要形成下一条指令的地址。（2）时序控制器时序控制器的作用是为每条指令按时间顺序提供控制信号。（3）总线控制

6、器总线控制器主要用于控制CPU的内外部总线，包括地址总线、数据总线、控制总线等等。（4）中断控制器中断控制器用于控制各种各样的中断请求，并根据优先级的高低对中断请求进行排队，逐个交给CPU处理。3、寄存器：寄存器是中央处理器内的重要组成部份。寄存器是很微型的存储器（存储容量有限），也是计算机中速度最快的存储器。功能：它们可用来暂存参加运算的操作数、运算中间结果和地址。执行过程：（1）可将寄存器内的数据读取到运算器执行算术及逻辑运算→寄存器→内存。（2）存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置，即内存寻址。（3）可以用来读写数据到电脑的周边设备，如输送打印数据到打

7、印机。4、高速缓冲存储器（缓存）——Cache缓存的功能：将CPU需要运算的数据预先读取出来，提供给CPU，使CPU能迅速地得到所需要的数据。缓存是为了缓解较快的CPU与较慢的存储器之间的矛盾而产生的，对于一些大数据交换量的工作，CPU的Cache显得尤为重要。2.1.2CPU的参数导入新课：CPU的性能高低直接影响整台计算机系统处理数据的速度。我们将如何了解一颗CPU的性能高低呢？了解一颗CPU的参数，便可以了解它的性能，有利于我们更清楚地知道一颗CPU的性能高低。1、主频、外频、倍频（1）主频CPU的主频是指CPU运行时的工作频率，即CPU内核运行时的时钟频率

8、，也叫做C