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2022山东教师招聘考试:《信息技术》学科知识与教学能力信息与信息技术考情分析

2022-04-19 17:53:58
中公山东教师招聘考试网

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通过对全国教师招聘考试的考情分析,总结出全国教师招聘考试《信息技术学科知识与能力》计算机基础模块的知识点,希望能帮助考生抓住考点、有针对性地复习。

考点·计算机硬件系统

根据冯·诺依曼提出的计算机体系结构,计算机的硬件系统主要由控制器、运算器、存储器、输入和输出设备五部分组成。

(一)中央处理器

控制器和运算器组成中央处理单元CPU(Central Processing Unit)。如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的物理部件,该部件就称为微处理器。它包括寄存器、控制器和运算器。

计算机硬件系统的性能主要取决于CPU。

1.运算器

运算器(Arithmetic Unit)是计算机系统中对信息进行加工处理的核心部件。它的主要功能是对取自内存的二进制数码进行算术运算和逻辑运算,然后将运算结果写回内存储器。

运算器由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。运算器的核心部件是算术逻辑单元(Arithmetic logical Unit,ALU),它是中央处理器CPU的执行单元,由与门和或门构成,主要功能是进行二位元的算术运算,如加减乘(不包括整数除法)。

2.控制器

控制器(Control Unit)通常由程序计数器、指令寄存器、译码器、操作控制电路和时序控制电路等组成。控制器是控制和协调计算机各部件有序地执行指令的核心部件,它是计算机中控制管理的核心部件,即计算机的神经中枢。其基本功能是从存储器中读取指令、分析指令,然后确定指令类型并对指令译码,最后根据该指令的功能产生控制信号去控制各部件完成该指令的操作。

(二)存储器

存储器是计算机系统中具有记忆和存储能力的部件,其主要功能是保存各类程序和数据信息。

1.存储器分类

根据存储器的不同特性,有不同的分类。如下表所示。

存储器的分类

分类标准 分类 说明
存储介质 半导体存储器 用半导体器件组成的存储器
磁表面存储器 用磁性材料做成的存储器
存储方式 随机存储器 存取时间和存储单元的物理位置无关
顺序存储器 存取时间和存储单元的物理位置有关
读写功能 只读存储器ROM 只能读出而不能写入的半导体存储器
随机读写存储器RAM 既能读出又能写入的半导体存储器
可保存性 非永久记忆的存储器 断电后信息即消失的存储器
永久记忆性存储器 断电后仍能保存信息的存储器
作用 主存储器(内存) 存放正在运行的程序和数据
辅助存储器(外存) 存放要长期保存的程序和数据
高速缓冲存储器(Cache) 作为内存和CPU之间的数据缓冲
控制存储器(CM) 存放实现全部指令系统的所有微程序

内存储器又称主存储器,简称内存或主存,用来存放正在运行的程序和数据,可以直接与CPU进行信息交换。其特点是工作速度快、容量较小、价格较高。

内存分为随机存储器和只读存储器。

(1)随机存储器(Random- Access Memory,RAM)断电后数据丢失,存储当前运行的程序信息。

(2)只读存储器(Read-Only Memory,ROM)永久保存数据,存储微型机的重要信息,通常用于存储监控程序、系统引导程序等专用程序,在正常工作环境下,只能读取其中的指令,不能修改或写入信息。

3.外存储器

外存储器又称辅助存储器,简称外存,CPU不能直接访问。

外存分为软盘、硬盘、光盘和U盘。

4.高速缓冲存储器

高速缓冲存储器(Cache)是存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态随机存储器SRAM组成,容量比较小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。高速缓冲存储器主要是用来在内存和CPU之间作数据缓冲的桥梁,因为CPU的处理速度是所有计算机硬件中最快的,内存转换的速度跟不上CPU的处理速度,需要有个缓冲区域。Cache的内容是主存(RAM)中的部分内容的副本,CPU读写程序和数据时先访问Cache,若Cache中没有时,再访问RAM。

考点·冯·诺依曼原理

1945年美籍数学家冯·诺依曼提出了一个完整的通用电子计算机体系结构方案,即"存储程序与程序控制"的设计思想。它的特点如下:

1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大组件组成。

2.计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示。

3.指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中。

4.顺序执行程序的每一条指令。

典型的冯·诺依曼计算机是以运算器为中心的。其中,输入、输出设备与存储器之间的数据传送都需要通过运算器。根据冯·诺依曼体系的结构原理,计算机的工作过程为:数据从输入设备到存储器(存储程序),在控制器的统一管理下,按程序规定的步骤执行相应的运算操作(按顺序执行),最后将结果从输出设备输出,具体流程如下图所示。

冯·诺依曼体系结构

冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础,从EDVAC到当前最先进的计算机都采用的是冯·诺依曼体系结构,冯·诺依曼也因此被人们称为"计算机之父"。

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