計算機原理范例6篇

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計算機原理

計算機原理范文1

2、內存,你編寫的程序、運行的游戲、打開的瀏覽器都要加載到內存中才能運行,程序讀取的數據、計算的結果也都在內存中,內存的大小決定了你能加載的東西的多少。

3、主板,存放在內存中數據需要被CPU讀取,CPU計算完成后,還要把數據寫入到內存中,然而CPU不能直接插在內存上,這就需要主板出馬了,主板上很多個插槽,CPU和內存都是插在主板上,主板的芯片組和總線解決了CPU和內存之間的通訊問題,芯片組控制數據傳輸的流轉,決定數據從哪里流向哪里,總線是實際數據傳輸的告訴公里,總線速度決定了數據的傳輸速度。

4、輸入/輸出設備,其實有了以上三大件之后,計算機就可以跑起來了。我們日常使用的話還需要鍵盤、鼠標、顯示器等輸入/輸出設備,而很多云服務器通過SSH遠程登錄就可以訪問,就不需要配顯示器、鼠標、鍵盤這些東西,節省成本且方便維護。

5、硬盤,有了硬盤數據才能長久的保存下來,大部分還會給自己的機器配上機箱和風扇,解決灰塵和散熱問題,不過這些也不是必須的,用紙板和電風扇替代也一樣可以用。

計算機原理范文2

關鍵詞:計算機輔助藥物設計;藥物設計;原理;應用

進入21世紀,現代科學和計算機技術的運用,不斷改進藥物發現的技術和方法;化學信息學和生物信息學,信息處理和轉換的根本變革,分子生物學、細胞生物學、免疫學、遺傳學、生物化學、藥物化學、結構化學、藥理化學、藥理學的發展和交叉滲透,特別是與計算機科學的融合,產生了把計算機的模擬技術應用于新藥的研究和開發的新型方法-計算機輔助藥物設計。

1 在基于結構藥物設計中的作用和意義

基于結構藥物設計(SBDD)的基本出發點是針對藥物作用靶點和藥物分子的結構、功能及與藥物作用方式,來設計作用專一、活性強、不良反應少的新藥。計算機輔助藥物設計將SBDD的思路以計算機方法加以實現,為藥物設計提供了理論思維形象化的表達及強有力的基本工具和手段。

隨著生物大分子結構測定和計算機技術的進步,SBDD得以快速發展,并且趨于定向化和合理化,減少了尋找新藥的盲目性和偶然性,提高了藥物設計的成功率,節省了新藥開發工作的人力、物力和財力。

2 計算機輔助藥物設計原理

隨著理論計算技術、X射線晶體學、核磁共振等結構生物學測定技術的逐漸成熟,已經可以獲得研究對象的三維結構信息。藥物、生物大分子以及藥物-生物大分子復合物的三維結構能以實驗方法測得,也能以理論計算方法得到,并可以通過計算機模擬。計算機輔助藥物設計用分子模擬軟件分析受體大分子結合部位的結構性質,如靜電場、疏水場、氫鍵作用位點分布等信息??疾榕潴w小分子的化學結構特征,尋找和設計合理的藥物分子,識別得到分子形狀和理化性質與受體作用位點相匹配的分子,設計和優化并測試這些分子的生物活性,從而確定具有生物活性的目標化合物。經過多次循環,最終發現新的先導物。

3 利用計算機輔助藥物設計原理進行虛擬篩選

發現全新結構的先導化合物是藥物發現的目標,藥物篩選是現代藥物開發流程中檢驗和獲取具有特定生理活性化合物的一個步驟,是指通過規范化的實驗手段從大量化合物或者新化合物中選擇對某一特定作用靶點具有較高活性的化合物的過程。隨著計算機模擬技術的成熟,便產生了通過計算機的模擬手段進行虛擬篩選(virtual screening,VS)技術。虛擬篩選是針對重要疾病特定靶標生物大分子的三維結構或定量構效關系(QSAR)模型,從現有小分子數據庫中,搜尋與靶標生物大分子結合或符合QSAR模型的化合物,進行實驗篩選研究。虛擬篩選是將藥物篩選過程在計算機上模擬,從上百萬個分子中,發現有潛在的化合物,對化合物可能的活性作出預測,進而對有可能成為藥物的化合物進行有針對性的實體篩選。虛擬篩選的對象是化合物數據庫,這個數據是虛擬化的,避免了傳統實驗篩選帶來的財力、精力、時間上的消耗,大大降低實驗篩選化合物數量,縮小了藥物研發的周期和投入,減少了藥物開發成本。同時,在篩選過程中考慮化合物分子的藥動力學性質和毒性等,使篩選具有更高的內涵。虛擬篩選被應用于藥物活性化合物的發現及并行算法,實現了虛擬篩選的高通量化,進而對比較有可能成為藥物的化合物進行有針對性的實體篩選。虛擬篩選技術已經成為當今藥物研發的重要手段。

4 分子模擬(molecular modeling)

利用計算機圖形學進行分子模擬的技術稱為計算機分子模擬,簡稱分子模擬。通過分子模擬,可以進行直觀、可視化的藥物設計;通過對分子形狀和方位進行運動操作,可觀察藥物與靶點的相互作用,判斷靶點分子可能的結合位點,還能對藥物分子進行整修,提出改善藥物的藥效學和動力學性質的改良方案。

5 計算機輔助藥物設計的意義

計算機輔助藥物設計作為分析工具(“數據挖掘”)和新想法的來源(“理性”分子設計),為藥物發現提供了重要的依據和支撐;這種設計方式完全是在計算機上通過軟件進行模擬計算,成為藥物發現的新途徑;完全打破傳統的藥物發現和設計依賴于大量的實驗篩選、并行的化學合成的方式;計算機輔助藥物設計的引入對整個研發過程都有一定的“輔助”作用,甚至成為推動藥物研發或者決定藥物研發成敗的關鍵因素和主要途徑。

6 計算機輔助藥物設計的思路

作為探索新藥開發的高效研究方法和有效的技術手段,計算機輔助藥物設計通過虛擬篩選與分子對接技術,揭示藥物與機體靶標的作用機制,探索藥物靶點的空間結構,最終目標是設計具有顯著生物活性的藥物分子。即所設計分子能選擇性地與某一靶標結合,或者能同時對多個靶標進行預期的活性的調節作用。

7 計算機輔助藥物設計研究的方向

圍繞藥物研究的兩大對象“藥物和受體”,自20世紀80年代起,“計算機輔助藥物設計”相關領域得到迅速發展,各種算法軟件日新月異。根據受體是否已知和活性數據是否定量,所有研究均可以歸屬于虛擬小分子生成、大分子結構預測、定量構效關系、藥效團模型、分子對接、全新藥物設計和動態模擬(分子動力學/隨機動力學/蒙特卡洛)等七大研究方向。

在虛擬篩選時,需要產生大量的候選分子,這個需求導致產生了“虛擬小分子生成”研究領域;受實驗測定的限制,大量的受體結構信息需要利用計算機模擬的方法得到,這就催生了“大分子結構預測”研究領域;早期受體結構信息缺乏,但是圍繞著同一受體或者疾病已經獲得多個小分子活性信息,根據該活性信息是否為定量信息,分別發展出“定量的構效關系”和半定量的“藥效團模型”兩個研究領域;隨著近年來受體結構信息逐漸增多,誕生了“分子對接”技術;與此同時,隨著片斷組織學及前面幾個“計算機輔助藥物設計”技術的成熟發展及改進,催生了“全新藥物設計”技術;動態模擬(分子動力學/隨機動力學/蒙特卡洛)是非常特殊的技術,盡管該方法不能直接判斷出某分子是否為藥物候選分子,但是在前面六個技術中需要都會用到該方法,特別是在含有大分子結構時,它是對整個分子體系進行優化使其達到某個“合理結構”狀態不或缺的方法。

計算機輔助藥物設計以其特有的高效便捷等特點,為藥物設計提供新的思路和創新途徑;為藥物靶點的發現提供技術保障;也為先導化合物的優化和生物學驗證提供了理論指導。通過藥物設計軟件可以從理論深度解釋實驗結果、驗證實驗數據的可靠性、得到實驗無法得到的微觀數據,并根據研究結論做出最佳決策,使藥物發現更經濟有效;增強對科學研究的深度,從而提高科研和論述水平;通過模擬計算、指導實驗,避免實驗的盲目性,從而節省實驗經費的投入,并縮短研究周期。

參考文獻

[1]Gisbert Schneider.藥物分子設計[M].華東理工大學出版社,2012.

[2]朱瑞新.計算機輔助藥物設計[M].大連理工大學出版社,2011.

[3]仇綴百.藥物設計學(2版)[M].高等教育出版社,2008.

[4]高祖新.醫藥數理統計方法(4版)[M].人民衛生出版社,2007.

[5]李曉玲.醫學信息檢索與利用(4版)[M].復旦大學出版社,2009.

計算機原理范文3

關鍵詞:計算機組成原理;教學水平;教學方法;課程改革

作者簡介:向征(1980-),男,廣東廣州人,廣東藥學院醫藥信息工程學院,講師;余華芳(1975-),女,廣東廣州人,廣東藥學院醫藥信息工程學院,講師。(廣東 廣州 510006)

基金項目:本文系廣東藥學院校級優質課程項目(52159505)的研究成果。

中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)32-0061-02

“計算機組成原理”是計算機科學與技術專業本科教學中的一門重要技術基礎課。在計算機科學與技術專業的教學計劃中占有重要的地位和作用。學好該課程對于提高學生的理論認識水平和實踐能力將起到極為重要的作用,因此該課程的教學目標是使學生掌握計算機硬件各子系統的組成原理及實現技術,建立計算機系統的整體概念,對培養學生設計開發計算機系統的能力有重要作用。該課程為今后學習計算機體系結構、計算機網絡、計算機容錯技術、計算機并行處理、計算機分布式處理技術等課程打好基礎。

對于該類課程,各高等院校都從自身條件與角度給出了該類課程的教學改革或教學方法。清華大學提出了自己的建設目標和步驟,按照研究型大學的教學理念進一步向研究型教學模式轉化,全面深入地開展教學改革,將本課程建設成教學特色突出、教學效果優良、在全國有較強輻射作用的精品課,進一步增強和完善研究型教學的成效,力爭使學生可以掌握本課程的主要專業知識,具備設計簡單可用的計算機系統的工作能力,培養良好的團隊精神和高度責任心,成為具有開創意識和一定創新能力的高素質人才。[1]

廣東藥學院醫藥信息工程學院是個年輕的學院,在建院伊始,為計算機科學與技術專業的學生開設了計算機組成原理的課程,但上課效果一直不是很好。一方面是教師自身水平的問題,一方面是教學輔助材料的問題,當然還有其他問題。為了進一步改進教學質量,有效培育學生,有必要對該課程的教學進行探討。

一、“計算機組成原理”的課程特點

“計算機組成原理”是計算機科學與技術專業的核心課程,其重要性已經得到廣泛認識。但怎樣才能取得良好的教學效果,這一問題是每一個任課教師不得不面對的問題。要想破解該問題,必須首先全面把握該課程的特點。[2]經過長時間的研究與教學實踐,筆者認為,該課程主要包含以下特點:

1.抽象性

計算機組成是指如何實現計算機體系結構所體現的屬性,它包括了很多對程序員來說是透明的硬件細節。例如,指令系統體現了機器的屬性,這是屬于計算機結構的問題。但指令的實現,即如何取指令、分析指令、取操作數、如何運算、如何送結果等等,這些都屬于計算機組成問題。因此,當兩臺機器指令系統相同時,只能認為它們具有相同的結構。由于課程涉及到很多計算機體系的技術理論,而這些理論單純理解的話比較晦澀難懂,因此在設計具體實現這些屬性的架構過程中會出現很多理解性的問題,這就是人們經常說的抽象。在實際的上課中,這基本上是最大的問題。

2.關聯性

計算機組成原理并不是一門獨立的課程,其實要徹底學好弄明白這門課,必須學習其他很多課程,如操作系統、編譯原理、計算機體系結構、匯編語言和微機原理等。只有把這些課程都學過之后才能在腦中有很清晰的概念或者框架,才能知道其所以然,不然總會有模糊不清的地方。另外,由于該課程的核心部分是CPU的設計,因此還要對CPU的發展歷史以及指令集的演化有深入的了解,不然也可能只能觀其一點而不得全貌。這些也間接導致了這門課的難度。

3.層次性

蘇軾在《題西林壁》中有詩云:橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同。對計算機的視野也一樣,不同的人看計算機的時候可能看到的東西是不一樣的。一萬個人讀哈姆雷特有一萬種看法。從普通用戶來看計算機就是一臺電腦,是輔助做事情的,看不出計算機背后的東西;而從程序員的角度看,他可以把計算機分層。分層結構如圖1所示。其中虛擬機器M4是高級語言機器,負責把高級語言程序翻譯成匯編語言程序;虛擬機器M3是匯編語言機器,負責把匯編語言程序翻譯成機器語言程序;虛擬機器M2是操作系統機器,負責用機器語言解釋操作系統;傳統機器M1用微程序解釋機器指令;微程序機器M0由硬件直接執行微指令。從下層向上層發展反映了計算機系統逐級生成的過程,而從下層往上層觀察則有助于了解應用計算機求解問題的過程。因此,“計算機組成原理”的教學必須體現這種層次性。

二、計算機組成原理的教材體系及其問題

目前最常見的計算機組成原理教材主要有唐朔飛和白中英版,兩者各有特點。其中唐朔飛版采用從整體框架入手,自頂向下、由表及里、層層細化的敘述方法,通過對計算機系統概述、總線系統、存儲系統、輸入輸出系統、中央處理器、控制單元的深入剖析和詳細講解,條理清晰,脈絡鮮明,使讀者能形象地理解計算機的基本組成和工作原理。[3]但經過學習之后感覺作為考試的復習書尚可,想要深入學習的人會發現教材中后面幾章有關模型機的設計部分講得太少,這不利于建立整機觀念。如果只是把計算機的各個部分當成分立的器件來看待,那也就失去了學習組成原理的意義。

計算機原理范文4

【關鍵詞】計算機 C語言 應用

在計算機信息化的21世紀,要掌握現代科學技術,培養新時代復合型人才,計算機是必要的工具,已經大眾化的趨勢在全球范圍內推廣使用。語言是計算機的核心,是計算機更新換代的重要載體。C語言是一種重要的計算機程序設計語言,其由貝爾實驗室20世紀70年代研發而來,以其豐富的語言功能、強大的表達能力、廣闊的應用領域和快速的目標程序效率等優點,伴隨UNIX操作系統廣泛使用并迅速推廣至大、中、小計算機上。

1 C語言的特點

C語言除了作為工作系統設計語言外,還可應用于編寫不依賴于計算機硬件的應用程序,兼具匯編語言和高級語言的特點,逐漸成為當今高級程序設計中較為流行的設計語言之一,其主要特點包括:

1.1 具有模塊化思想

C語言基于模塊化思想,在進行程序設計時,按功能原則分割較大程序為小的功能單一、便于理解、結構清晰的子模塊,即小程序。

1.2 結構緊湊、語言簡潔、使用方便

C語言在結構上緊湊匹配,語言上簡潔明了,使用上便捷方便,其主要由34個運算符、32個關鍵字、9條控制語句組成,在計算機運算符號過程以其全面、方便、快捷、靈活的特點超越了其他各種語言程序,實現其他各種語言程序無法實現的運算操作功能。

1.3 十分豐富的數據結構

C語言數據結構包羅萬象,十分豐富。兼具實型、整型、指針類型、字符型、結構體類型、數據類型、共同體類型等各種現代化語言的數據類型。

1.4 強大的可移植性

C語言具有很好的兼容性和強大的可移植性,可以不做任何修改廣泛適用于各種型號不通的計算機和各種操作系統環境下。

1.5 靈活的可調試性

C語言較之其他高級語言,具有良好的可調試性,其可以直接調試系統功能,實現操作硬件的目的。

2 計算機原理中C語言的應用

在計算機普及的今天,C語言可以應用于編寫計算機系統軟件和二維、三維和動畫的設計中。要實現C語言的應用,就要搞懂C語言在計算機原理中的應用,要全面了解C語言在計算機原理中的運用,就首先要認識C語言如下的基本知識:

2.1 C語言的指針

C語言中的指針將其與同時代高級語言區別開來。將“*”號放在一個相應變量聲明前,說明其為一個指針型變量,表示這個變量有固定的存儲地址,這個內存地址內存儲著這個變量的內容。通常情況下,一個指針對應一個地址,一個變量。但也有特殊情況,一個指針變量對應不同代表變量的指針值。實質上,C語言中的指針一方面可以代表相應變量、數組、數組元素以及相應函數的地址,另一方面還代表與這些地址相對應的儲存內容。另外,作為參數的指針,可以通過再次調用函數的過程獲得一個以上不同于return(z)的返回值。

2.2 字符串

字符串實質上是一種以ASCII的UNL作為數組推出的chair型字符數組,表示的是text文本的字符系列。在計算機原理中,這些字符串的使用并不需要引用庫,C標準庫中包括一些函數,其可以對相應的字符串在一定程度上實施操作,最后使得這些函數更像是字符串而不是數組。但是值得注意的是,在使用這些函數時,一定記得在相應頭文件下進行引用。

2.3 C語言結構的應用

C語言主要包括以下三種結構模式:順序結構、選擇結構、循環結構,以下分別逐一介紹各種結構:

2.3.1 順序結構

是指按先后順序依次進行操作,其可構建成一個機構相對簡單,程序較為完整,運用相對獨立的體系。順序結構廣泛應用于常見的輸入、計算、輸出程序等計算機運用原理中。例如,X=2,Y=4,若要交換X和Y的值,實際上就相當于兩個杯子進行交換,假定第三個杯子是Z??衫肅語言編程為:Z=X;X=Y;Y=Z,執行的相應結果應該是:X=2,Y=Z=4。若打亂該順序為:X=Y;Z=X;Y=Z,執行結果會變為:X=Y=Z=4。這與我們想要的結果大徑相庭。

2.3.2 循環結構

主要應用于運算和處理過程中出現的許多具有規律性的重復,依靠程序中重復執行某些語句。其中,這些被重復執行的語句稱為循環體。循環結構在語言中具有重要意義,一方面減少了反復書寫相關源程序的工作量,便于記錄重復執行某段算法出現的問題和具有規律性的重復運算,另一方面還可以簡化程序,縮短程序長度。當前,C語言常用的循環語句包括“for”“while”“do-while”“goto”等,用來實現計算機原理中的循環結構。以上四種循環結構在一定程度上可以實施一定的替換,均可以對相同問題進行相關的處理。循環結構中以表達式判定循環。非0和0分別表示判定結果的真或假。

2.3.3 選擇結構

是基于相關條件對應的執行路徑進行選擇,是對相關選擇結構的執行。應用性較強的分支條件和與之相關的分析程序的相應流程是選擇結構設計方法中的關鍵點。選擇結構的語句主要由“if”和“if-else”來實現,另外,“switch case”語句是應用于多分支選擇結構,這是因為選擇結構中會有另外的選擇結果的派生,出現多分支選擇結構。

3 總結

C語言以其模塊化思想、結構緊湊、語言簡潔、使用方便、豐富的數據結構、強大的可移植性和靈活的可調試性成為廣泛應用于計算機高級語言設計中。C語言的指針、字符串、C語言順序結構、循環結構和選擇結構是計算機原理中C語言的應用的重要元素,是其從眾多高級語言中脫穎而出的主要原因,成為當今高級程序設計中較為流行的設計語言之一。

參考文獻

計算機原理范文5

【關鍵詞】實驗教學;創新性;教學改革;FPGA

一、前言

計算機原理屬于高等學校計算機學科的一門主干核心課程,是電子信息、信息管理等學科開設的重要計算機課程,也是學生最難學習和理解的重要課程。教學的目的在使學生掌握好計算機硬件核心部件組成知識與原理的理解,提高學生對計算機硬件應用、硬軟件開發的能力和創新能力。本文基于FPGA技術對教學內容、實驗教學方法等方面進行改革研究和實施,為創建具有課程多元化、多層次的綜合設計創新型內容教學體系,提高學生學習的積極性和主動性,培養綜合能力做出了很多的改革,進而提高了教學的質量。

二、目前教學存在的問題

實驗課程是建立在理論教學的基礎之上,是對理論知識鞏固和延伸的教學環節,它對理論課有畫龍點睛的作用。傳統的計算機組成實驗教學中的不足主要表現在內容陳舊,教學方法單一,教學儀器設備老化。隨著近幾年學校對動手能力的重視,實驗室建設投入加大,問題有了一些好轉,但還是有一些問題存在。(一)以驗證理論的實驗為主,忽視能力培養;實驗教學僅作為驗證鞏固理論教學的附屬,使實驗教學缺乏設計性,綜合性,學生依葫蘆畫瓢,忽略了學生能力的培養。(二)實驗方法單一,缺乏思考和創新。傳統的實驗教學模式基本為“注入式”,學生對教師的依賴性很大,只注重實驗的結果,不注重知識體系的理解,對各類實驗缺乏興趣,抄襲實驗報告及實驗結果現象時有發生。(三)輕視實驗教學,難以培養能力。多數實驗為“驗證實驗”,“示范教學”,“直觀教學”模式,這種實驗教學方式在一定程度上限制了學生主動性和積極性,不利于對學生創新能力的培養。(四)實驗設備老化,對創新性,設計性實驗支持不足,難以實現實驗的多元化,多層次的綜合設計實驗。

三、基于FPGA技術,構建課程內容的新體系

在充分結合計算機原理課程的基礎上,引入FPGA技術,對實驗內容進行了調整??傮w上將計算機組成實驗內容分成四個層次:(一)驗證性實驗,它主要是以計算機中各部分功能模塊的性能驗證為主,根據實驗目的,實驗電路,功能的實現來驗證計算機模塊的功能的有關原理,從而進一步鞏固所學的基礎知識和基本理論,了解各部件的功能和使用;(二)提高性實驗,它主要是根據基本的實驗內容和基本元件,老師針對某一應用,講解邏輯電路,講解用VHDL編寫的程序,帶領學生在運用Quartus II軟件調試,仿真程序,最后匯編成機器碼下載到實驗儀器上,在實驗儀器上檢驗實驗的正確性。(三)綜合性實驗和設計性實驗,教師給出設計的目的,內容和目標,讓學生設計相應的電路,用VHDL硬件描述語言編寫程序,運行Quartus II 軟件對程序進行調試;鎖定FPGA芯片引腳,仿真;下載到存儲芯片中,并通過運行結果分析,及時修改程序和電路,達到時間,空間上更滿意的效果。培養獨立思考和創新性思維能力。(四)研究性實驗,結合現有的實驗條件和儀器設備,開發和設計一些研究型實驗課題,培養學生的綜合能力和創新思維能力。通過對實驗內容進行更新和改進,不斷較少原理驗證性實驗的比重,增加學生自主設計實驗的比重,將組成原理實驗知識,實驗技能,系統設計和FPGA技術有機地結合,真正形成“實驗系列化,功能化”的特點。

四、改革教學方法,確保創新教育實施

以創新教育為價值目標的教學方法改革,必須結合相應的教學內容,樹立“教師為主導,學生為主體,實驗為主線,能力為目的”的教學模式,突出創新能力的培養。吸取現代科學方法論方面的優秀成果,突出創新素質的培養。

(一)學生為主體。學生課前自學實驗理論,儀器操作方法及實驗內容,獨立完成實驗,培養學生獨立獲取知識和應用已有知識進行開拓,發展,創造新知識的能力。

(二)教師為主導。課堂上教師輔導學生做實驗,面對面,一對一。組成實驗是在對各種硬件有了一定的基礎上,指導老師要拓展學生的好奇心,開發學生的求知欲,開發學生的潛能,使學生探索能力增強,老師要善于激發學生標新立異的思維,及時抓住學生創造思維的火花給予鼓勵,讓學生充分展示自己的個性天賦?,F在,重視學生個性發展和創新能力培養的思維已成廣大實驗指導教師的共識。

(三)實驗為主線。實驗過程兩人一組,有助于學生的相互交流,培養學生團結合作,勤于思考的能力。并使得學生相互監督,相互探討,提高教學的有效性。

(四)能力為目的。采取每次課程都考評的方法。全程考評,制定實驗課程就的考評方法,嚴格考核制度,對實驗不及格的學生進行重修,直至達到實驗要求。全程考評有3個環節:預習抽查,現場操作,問題解答。

(五)采用啟發式教學法。啟發式教學法就是教師啟發學生積極思維,使他們主動地掌握知識。為了達到完美的效果,我們在課前做了充分備課,一方面吃透計算機原理的基本理論,另一方面了解其最新發展和應用情況。在講課過程中,我們注重把所講知識用相應的思維方法連串起來、熟練地表達出來,使學生感到這些知識是從教師大腦思維中自然流出的.從而集中注意力,跟隨教師的思維一起思考,掌握所學知識和相應的思維方法。

五、結束

教學改革是一個不斷深化,完善的過程,計算機原理教學改革應該沿著教學內容,教學理念,教學手段等方面繼續深入下去;結合最新技術,將計算機知識和最新技術結合起來,使得計算機教學質量提高到一個新水平,努力培養出社會需要的,具有創新能力的人才。

參考文獻:

[1]黃白.運用啟發式教學新探[J].當代教育科學, 200(9): 24-26.

[2]束長寶,李新兵,王永華,等.“電氣控制與可編程控制器”教學改革初探[J].電氣電子教學學報,2005,27(6)25-27.

計算機原理范文6

關鍵詞:計算機存儲器 原理

一、存儲器按其所處的位置可以分為內存和外存

1.內存是在主機板上用來存放當前運行所需要的程序和數據,以便向中央處理機高速提供信息。其特點是容量小、速度較快,也叫做主存。內存為隨機存儲器,主要由五部分組成,地址寄存器用來存放由地址總線提供的將要訪問的存儲單元的地址碼;存儲體是內存放數據的場所;譯碼驅動器根據存放在地址寄存器中的地址碼,在存儲體中找到相應的存儲單元;數據寄存器是用來存放要寫入存儲體的數據,或是從存儲體中取出數據;時序控制線路根據該寫命令,從時間上協調隨機存儲器的各部分,控制各部分完成相應的操作。

2.外存 計算機的外存儲器一般有:軟盤、硬盤、CD-ROM、可擦寫光驅即CD-RW光驅還有USB接口的移動硬盤、光驅、或可擦寫電子硬盤(優盤)等,這些存儲器的存儲原理將在后面的文章里有詳細的介紹。

二、存儲器根據工作方式可分為

1、讀寫存儲器(read/write storage,RWS)這是一種既能存入數據,又能從中取出數據的存儲器,半導體就可以制成這種存儲器。

2、只讀存儲器,根據數據的寫入方式,又可細分為如下5種:

(1)固定只讀存儲器(read only memory,ROM)這種存儲器是在廠家出廠時就寫好數據的,其內容只能讀出,不能改變,不能再寫。如果其存儲內容在制造時是用掩模版寫下來的,就叫掩模編程只讀存儲器(masked ROM,MROM)。

(2)可編程的只讀存儲器(programmable ROM,PROM)這是允許用戶寫入數據的存儲器,但只能是一次性地寫入,一旦寫入便成為只讀存儲器。

(3)可擦洗的可編程的只讀存儲器(erasable programmable ROM,EPROM)這是允許用戶寫入數據還允許用戶擦去已寫入的數據,繼而進行重寫的只讀存儲器??刹脸蛔x存儲器的優點是其內容可以擦除后重新寫入數據,即使寫錯了也無所謂,但其缺點是其重新改寫時須將存儲器拆下來在專門的編程器來進行改寫。

(4)電擦洗的可編程的只讀存儲器(electrically erasableprogrammableROM,EEPROM)EPROM是用紫外線照射其芯片窗口擦除掉數據,而EEPROM是用電擦除掉數據。電可擦除只讀存儲器是在EPROM的基礎上開發出現的,其可以在加電的情況下擦除存儲器的全部或某一部分內容,然后在電路上直接改寫其擦除過的單元內容。

3、閃速存儲器(flash memory)是在EPROM和EEPROM制造技術基礎上發展起來的一種新型的電可擦除的存儲器。它的特點是擦洗、重寫的速度快。1兆位的芯片不到5秒鐘就能擦洗和重寫一遍;可擦洗和重寫的次數多,目前的產品有的可以擦寫一萬次以上,存取時間小于90ns;與EEPROM的區別是只能整個芯片擦洗,不能逐個字節擦寫。

4、MSM(磁表面存儲)是用非磁性金屬或塑料作基體,在其表面涂敷、電鍍、沉積或濺射一層很薄的高導磁率、硬矩磁材料的磁面,用磁層的兩種剩磁狀態記錄信息"0"和"1"?;w和磁層合稱為磁記錄介質。依記錄介質的形狀可分別稱為磁卡存儲器、磁帶存儲器、磁鼓存儲器和磁盤存儲器。硬盤屬于MSM設備,硬盤存儲器一般由多個盤片組成,每個盤面中相同磁道號的各個磁道構成一個柱面。

ODM(光盤存儲)和MSM類似,也是將用于記錄的薄層涂敷在基體上構成記錄介質。不同的是基體的圓形薄片由熱傳導率很小,耐熱性很強的有機玻璃制成。在記錄薄層的表面再涂敷或沉積保護薄層,以保護記錄面。記錄薄層有非磁性材料和磁性材料兩種,前者構成光盤介質,后者構成磁光盤介質。光盤設備是利用激光照射圓形盤體完成信息讀寫的設備。它的特點是存儲密度高,容量大,非接觸性讀寫,工作可靠性好,價格便宜,因此在當前的計算機系統中得到廣泛的應用。目前被廣泛應用的主要有3種類型的光盤。第一種是只讀光盤,它上面的信息是由計算機廠家提供的,只供用執行讀操作,稱為CD-ROM(compact disk-ROM);第二種是寫一次型光盤WROM(write once ,read many),它上面的信息可以由用戶用寫光盤機寫入,寫入后不能再修改,是備份數據的有效手段;第三種是可擦寫型光盤,多是用激光照射特定的磁性材料介質實現的,它上面的信息可以被多次地寫讀。

三、存儲器根據尋址方式可分為

1、隨機存儲器(random access memory , RAM)這種存儲器可對任何存儲單元存入或取出數據,故也叫讀寫存儲器。用靜態存儲芯片組成的RAM,叫靜態RAM,即:SRAM,用動態存儲芯片組成的RAM,叫動態RAM,即:DRAM。RAM可以用來做計算機的主存,也就是說SRAM和DRAM都可以用來組成計算機的主存。

2、順序存儲器(sequentially addressed memory ,SAM)磁帶是典型的順序存儲器,其上的信息是沿著磁帶順序存放,當要讀取某部分信息塊時,只能沿磁帶順序逐塊查找,所以稱順序尋址存儲器(或順序存取存儲器),簡稱順序存儲器。

3、直接存儲器(direct addressed memory, DAM)磁盤屬于直接存儲器,它對磁道的尋址是隨機的,而在一個磁道內,則是順序尋址。不過通過盤面的旋轉可以找到一個相當小的存儲區域,即一個扇區,故稱之為直接存取存儲器,簡稱直接存儲器。硬盤中由一組金屬材料為基層的盤片組成,盤片上附著磁性涂層,靠硬盤本身轉動和磁頭的移動來讀寫數據的。

以上介紹了現今條件下的計算機內部存儲器的種類,但是隨著科技的進步存儲器的種類以及分類的方法不斷改進和更新,我們期待有體積更小、容量更大的存儲器出現為我們是常使用帶來更多的方便。

參考文獻

[1] 王誠 《計算機組成原理》 清華大學出版社

[2] 白中英 《計算機組成原理》 科學出版社

[3]張基溫 《計算機組成原理教程》 清華大學出版社

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