CPU讲义卡技术5
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《全国计算机等级考试(一级B教程)》教学讲义WHY8206 .10第一章计算机基础知识1.1计算机旳发展●世界第一台计算机:美国宾夕法尼亚大学专家莫克利和他旳学生埃克特于1946年研制成功旳ENIAC,重要元件是电子管。
●冯·诺依曼机旳三个特点:采用二进制、存储程序控制、由五个基本部件构成【运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备】。
●中国计算机旳发展:联想于收购IBM PC成为全球第三大PC制造商;8月成功自主研制百万亿次超级计算机“曙光5000”。
●计算机发展旳四个阶段:●计算机旳特性:1、高速、精确旳运算能力;2、精确旳逻辑判断能力;3、强大旳存储能力;4、自动功能;5、网络与通信功能:变化了人类交流旳方式和信息获取旳途径。
●计算机旳用途:1、科学计算:人类基因序列分析、人造卫星轨道测算、气象卫星云图处理等。
2、数据处理:处理文字、图像、声音等,是应用最多旳一种领域。
3、实时控制:重要是应用在现代工业生产旳过程控制。
4、计算机辅助:重要有CAD\CAI\CAM\CAT等。
5、网络与通信:万维网、QQ、EMAIL等。
6、人工智能:智能机器人、机器翻译等。
7、数字娱乐:电影、电视、游戏等。
8、嵌入式系统:各类电子数码产品、工业制造系统等。
●计算机旳分类:1、按处理数据旳型态分:数字计算机、模拟计算机、混合计算机2、按使用范围分:通用计算机、专用计算机3、按性能分:超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站、服务器。
●计算机旳新技术:1、嵌入式技术:嵌入式系统由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、特定旳应用程序四个部分构成,集软件与硬件于一体,可独立工作。
重要应用于多种智能家电、数码产品中。
2、网格计算:运用互联网把分散在不一样地理位置旳电脑组织成一种“虚拟旳超级计算机”协同工作,是一种新型计算模式。
3、中间件技术:中间件是介于应用软件和操作系统之间旳系统软件,如ASP\JSP\CGI等。
CPU卡系统原理卡结构说明发卡器具有4个功能:发母卡,发PSAM卡,发用户卡,读用户卡。
一、发母卡:1、选择母卡根目录,用母卡出厂密钥进行外部认证,擦除卡片内容2、建立母卡根目录下的KEY文件,写入母卡主控密钥,此主控密钥和出厂密钥相同3、创建一个ADF目录,建立ADF目录下的KEY文件4、在ADF的KEY文件里写入4个密钥:导出密钥1:用来导出密钥到标准算法的PSAM卡和CPU卡导出密钥2:用来导出密钥到国密算法的PSAM卡和CPU卡导出保护密钥1:等于PSAM的根目录的主控密钥,用于把导出密钥加密写到PSAM卡导出保护密钥2:等于用户卡的根目录的主控密钥,用于把分散后的导出密钥加密写入用户卡。
根据用户输入的3个因子生成导出密钥1和导出密钥2.二、发PSAM卡:1、选择PSAM卡根目录,用PSAM卡出厂密钥进行外部认证,擦除卡片内容。
2、建立PSAM根目录下的KEY文件,写入PSAM卡主控密钥,此主控密钥和出厂密钥相同。
3、创建一个ADF目录,建立ADF目录下的KEY文件4、选择母卡的ADF目录,选择PSAM卡的ADF目录,对标准算法,用导出保护密钥1加密导出密钥1,不分散,把得到的密文写入到PSAM 卡的ADF目录下的KEY文件。
做为加密密钥。
对国密算法,用导出保护密钥1加密导出密钥2,不分散,把得到的密文写入到PSAM 卡的ADF目录下的KEY文件。
做为加密密钥。
三、发用户卡1、读用户CPU卡的4字节UID,组合成8字节分散因子。
2、选择CPU卡根目录,用CPU卡出厂密钥进行外部认证,擦除卡片内容。
3、建立根目录下KEY文件,写入CPU卡主控密钥,此主控密钥和出厂密钥相同4、创建一个ADF目录,建立ADF目录下的KEY文件。
5、选择母卡ADF目录,选择CPU卡ADF目录对标准算法,用导出保护密钥2加密导出密钥1,用CPU卡UID组合成的8字节做为分散因子,把得到的密文写入到CPU卡的ADF目录下的KEY文件。
cpu卡工作原理CPU(Central Processing Unit)是计算机的核心部件,负责执行计算机程序中的指令并进行数据处理。
它可以被视为计算机的大脑,决定了计算机的运行速度和性能。
那么,CPU卡是如何工作的呢?我们需要了解CPU的基本组成。
一个典型的CPU由控制单元、算术逻辑单元(ALU)和寄存器组成。
控制单元负责指令的解码和执行,它从内存中读取指令并将其转化为可以被执行的微操作。
ALU 负责进行算术和逻辑运算,如加法、减法和逻辑与、或运算。
寄存器则用来存储临时数据和地址信息。
CPU卡是一种将CPU集成在一张卡片上的设备,它通常用于嵌入式系统或特定应用场景下的计算设备。
与传统的CPU相比,CPU 卡具有体积小、功耗低、散热效果好等优势。
它一般采用BGA封装技术,将CPU芯片与卡片上的其他元件进行焊接,以实现整体集成和紧凑的设计。
CPU卡的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:1. 供电和初始化:当CPU卡插入设备中时,系统会为其提供电源供应。
在供电的同时,CPU卡会进行一系列的初始化操作,包括检测系统硬件环境、加载固件和初始化寄存器等。
2. 指令解码和执行:CPU卡从内存中读取指令,并将其解码为微操作。
控制单元根据解码后的指令类型,将相应的微操作发送到ALU 或其他功能单元执行。
这些微操作可以包括算术运算、逻辑运算、数据传输等。
3. 数据处理和存储:ALU负责执行指令中的算术和逻辑运算。
它从寄存器中读取操作数,并将运算结果存储到指定的寄存器或内存位置。
寄存器在这一过程中起到了临时存储数据和地址信息的作用。
4. 中断处理:CPU卡能够响应外部中断信号,如硬件故障、输入/输出请求等。
当发生中断时,CPU会保存当前的执行状态,并跳转到中断处理程序进行相应的处理。
处理完成后,CPU会恢复到原来的执行状态继续执行。
5. 时钟同步:CPU卡通过时钟信号来同步各个部件的工作。
时钟信号会以固定的频率发出,用于控制指令的执行速度。
(完整版)CPU参数大全(完整版)CPU参数大全CPU(Central Processing Unit,中央处理器)是一台计算机的核心组件,负责执行指令、进行数据处理和计算等任务。
它的性能和参数会直接影响计算机的运行速度和效果。
本文将为您详细介绍CPU的各项参数。
一、基本参数1. 品牌:指CPU的制造商,例如Intel、AMD等。
2. 型号:表示 CPU 的具体型号标识,用来区分不同系列和配置的CPU。
3. 架构:指CPU的内部结构和设计原理,常见的有x86、MIPS、ARM等。
4. 工艺:表示 CPU 制造工艺的纳米等级,如7nm、10nm等,工艺越小,性能越强。
5. 核心数:指CPU 内部的核心数量,常见的有单核、双核、四核、六核等。
二、性能参数1. 主频:表示 CPU 运行的时钟频率,单位为 GHz,主频越高,处理速度越快。
2. 缓存:CPU 内置的缓存容量,分为L1 Cache、L2 Cache、L3 Cache等级别,缓存越大,处理效率越高。
3. 性能等级:常见的性能等级有低端、中端和高端等,通常与核心数、主频和缓存容量等因素有关。
三、技术参数1. 支持指令集:表示 CPU 能够执行的指令集合,如x86、x86-64、SSE、AVX等。
2. 散热设计功耗(TDP):指 CPU 运行时的最大功耗,单位为瓦特(W),TDP 越高,散热要求越高。
3. 超线程技术:某些 CPU 支持超线程技术,能够在一个物理核心上模拟出多个逻辑核心,提高多线程处理性能。
4. 指令级并行(ILP):表示 CPU 在同一时钟周期内能够执行的指令数量,可以提高处理效率。
5. 动态频率调节:一些 CPU 支持根据负载情况自动调节主频,能够在保证性能的前提下降低功耗。
四、扩展技术1. 虚拟化技术:支持虚拟化技术的 CPU 可以在一台物理机上同时运行多个虚拟机,提高资源利用率。
2. 双通道内存控制器:支持双通道内存的 CPU 能够提高内存读写速度,提升整体性能。
大学信息技术根底课程讲义1. 引言信息技术〔Information Technology,简称IT〕是指应用于信息处理、储存、传输、获取和利用的技术和设备的总和。
大学信息技术根底课程作为大学生的入门课程,旨在培养学生掌握根本的信息技术知识和技能,以及培养学生的信息思维和信息素养能力。
本讲义将介绍大学信息技术根底课程的主要内容,包括计算机根底知识、网络根底知识、操作系统根底知识等。
2.1 计算机硬件计算机硬件是指计算机系统所使用的物理设备,包括中央处理器〔CPU〕、内存、硬盘、显卡等。
学生需要了解各种硬件设备的功能和特点,以及如何选择和使用计算机硬件。
2.2 计算机软件计算机软件是指计算机系统中运行的程序和数据的集合。
学生需要了解不同类型的软件,包括操作系统、应用软件和开发工具。
此外,还需要了解软件的安装和升级等根本操作。
2.3 计算机网络计算机网络是指将多台计算机通过通信设备和通信介质连接起来,以实现资源共享和信息传输的系统。
学生需要了解计算机网络的根本概念、网络拓扑结构和常用的网络协议。
3.1 网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中各个节点之间相互连接的方式。
常见的网络拓扑结构包括总线型、星型、环型和网状型等。
学生需要了解各种拓扑结构的优缺点以及适用场景。
3.2 网络协议网络协议是指计算机网络中通信双方遵循的规那么和约定。
学生需要了解常用的网络协议,如TCP/IP协议族、HTTP协议和FTP协议等,以及它们在网络通信中的作用和功能。
3.3 网络平安网络平安是指保护计算机网络和网络资源不受未经授权的访问、破坏或篡改的能力。
学生需要了解网络平安的根本概念、常见的平安威胁和防范措施,以及如何保护个人隐私和数据平安。
4. 操作系统根底知识4.1 操作系统概述操作系统是计算机系统的核心软件,负责管理计算机硬件和软件资源,提供用户接口和控制程序运行。
学生需要了解操作系统的根本概念、功能和分类,以及常见的操作系统如Windows、Linux和Mac OS 等。
电子工业版(安徽)信息技术五上第5课《电脑硬件知多少》教学设计一. 教材分析本课《电脑硬件知多少》是电子工业版(安徽)信息技术五年级上册的一课。
教材主要介绍了电脑硬件的基本组成和功能,包括中央处理器(CPU)、主板、内存、硬盘、显卡等。
通过本课的学习,学生将了解电脑硬件的基本知识,掌握硬件的名称和功能,提高对电脑硬件的认识。
二. 学情分析五年级的学生已经具备了一定的电脑操作基础,对电脑有一定的了解。
但在硬件方面,大部分学生可能只停留在表面的认识,对硬件的内部结构和具体功能了解不多。
因此,在教学过程中,需要从学生的实际出发,由浅入深,循序渐进地引导学生学习电脑硬件知识。
三. 教学目标1.知识与技能:了解电脑硬件的基本组成,掌握硬件的名称和功能。
2.过程与方法:通过观察、操作、探究等方法,培养学生对电脑硬件的兴趣和动手能力。
3.情感态度与价值观:培养学生热爱科学、勇于探究的精神,提高学生对信息技术的学习兴趣。
四. 教学重难点1.教学重点:电脑硬件的基本组成和功能。
2.教学难点:硬件内部结构的理解和记忆。
五. 教学方法1.情境教学法:通过创设情境,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探究。
2.任务驱动法:布置具体任务,让学生在完成任务的过程中,掌握硬件知识。
3.小组合作法:学生进行小组讨论和合作,提高学生的团队协作能力。
六. 教学准备1.准备电脑硬件的图片和视频资料,用于教学展示。
2.准备电脑硬件的实物模型或图片,方便学生观察和操作。
3.准备相关教学课件,用于引导学生学习。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用电脑硬件的图片或视频资料,引导学生关注电脑硬件,激发学生的学习兴趣。
如:展示一台电脑的拆解视频,让学生初步了解电脑硬件的组成。
2.呈现(10分钟)利用课件呈现电脑硬件的图片,包括CPU、主板、内存、硬盘、显卡等,并简要介绍硬件的名称和功能。
如:CPU是电脑的大脑,负责处理各种数据;主板是电脑的桥梁,连接各个硬件等。
5.6 流水CPUEnslow统计过:1965~1975间,反映器件性能级延迟大约为原来的1/10,而反映计算机系统性能之一的平均指令时间为1%。
结论:同一时期计算机系统性能比器件性能提高的速度快得多促使计算机性能提高的因素除了器件性能得提高外还有哪些呢?一、并行处理技术并行性(Parrelism)概念问题中具有可以同时进行运算或操作的特性。
例:在相同时延的条件下,用n位运算器进行n位并行运算速度几乎是一位运算器进行n位串行运算的n倍(狭义)(广义)含义只要在同一时刻(同时性)或在同一时间间隔内(并发性)完成两种或两种以上性质相同或不同的工作,他们在时间上相互重叠,都体现了并行性三种形式①时间并行(重叠):让多个处理过程在时间上相互错开,轮流使用同一套硬件设备的各个部件,以加快硬件周转而赢得速度,实现方式就是采用流水处理部件②空间并行(资源重复):以数量取胜,它能真正的体现同时性,LSI和VLSI为其提供了技术保证。
③时间+空间并行:Pentium中采用了超标量流水线技术。
二、流水CPU的结构流水计算机的系统组成①存储器体系:主存采用多体交叉存储器;Cache②流水方式CPU:指令部件、指令队列、执行部件③指令流水线④指令队列:FIFO⑤执行部件:可以有多个采用流水线方式构成的算术逻辑部件构成,可以将定点运算部件和浮点运算部件分开。
流水线CPU时空图IF(Instruction Fetch取指),ID(Instruction Decode指令译码),EX(Execution 执行),WB(Write Back写回)具有两条以上的指令流水线上图中流水线满载时,每一个时钟周期可以执行2条指令采用时间和空间并行技术。
流水线(Pipelining)的分类按级别分为:①指令流水线,②算术流水线,③处理机流水线(宏流水线)三、流水线中的主要问题1.瓶颈问题(流水线中有速度慢的段)再分成几个段,用资源重复的方法也可以解决。
电子工业版(安徽)信息技术五上第5课《电脑硬件知多少》教案一. 教材分析《电脑硬件知多少》这一课主要让学生了解和掌握电脑硬件的基本知识。
硬件是电脑的基础部分,对于学生来说,了解硬件知识有助于他们更好地使用电脑,并为进一步学习电脑维修和组装打下基础。
二. 学情分析学生在学习这一课时,已经具备了一定的电脑基础知识,如开关机、操作系统的使用等。
但他们对电脑硬件的认识还比较模糊,不太了解硬件的种类和作用。
因此,在教学过程中,需要注重引导学生从实际出发,认识和理解电脑硬件。
三. 教学目标1.知识与技能:让学生了解电脑硬件的基本知识,包括主要硬件的名称、功能和相互之间的关系。
2.过程与方法:通过观察、实践和讨论,培养学生独立思考和合作学习的能力。
3.情感态度与价值观:激发学生对电脑硬件的兴趣,培养他们积极探究科技奥秘的精神。
四. 教学重难点1.重点:让学生掌握电脑硬件的基本知识,包括主要硬件的名称、功能和相互之间的关系。
2.难点:让学生理解硬件之间的相互关系,以及如何根据实际需求选择合适的硬件。
五. 教学方法1.采用问题驱动法,引导学生主动探究电脑硬件的知识。
2.运用小组合作学习法,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
3.利用实物展示法,让学生直观地了解电脑硬件的外观和功能。
4.采用案例分析法,让学生通过分析实际案例,加深对硬件知识的理解。
六. 教学准备1.准备电脑硬件的图片和实物,用于展示和讲解。
2.准备相关案例,用于分析和讨论。
3.准备投影仪和白板,用于展示和记录。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用提问方式引导学生回顾已学的电脑知识,如开关机、操作系统等,从而引出本课的主题——电脑硬件。
2.呈现(10分钟)展示电脑硬件的图片和实物,让学生直观地了解硬件的外观。
同时,列出电脑硬件的主要组成部分,如CPU、内存、硬盘、显卡等,以及它们的功能。
3.操练(10分钟)让学生分组讨论,分析电脑硬件之间的相互关系。
例如,CPU负责运算,内存负责存储,硬盘负责存储大量数据等。
初中信息技术全部讲义一、引言本讲义旨在为初中学生提供全面的信息技术知识,帮助学生掌握计算机基础知识和技能。
通过本讲义的研究,学生将能够应对日常生活和研究中的信息技术需求。
二、计算机基础1. 计算机硬件- CPU(中央处理器)- 存储设备(硬盘、内存)- 输入设备(键盘、鼠标)- 输出设备(显示器、打印机)2. 计算机软件- 操作系统- 应用软件- 网络软件3. 计算机网络- 局域网- 广域网- 互联网三、办公软件应用1. 文字处理- 认识文字处理软件- 创建、编辑和格式化文档- 插入图片和图表2. 电子表格- 认识电子表格软件- 创建、编辑和格式化电子表格- 进行数据分析和图表制作3. 幼儿教育软件- 认识幼儿教育软件- 使用幼儿教育软件进行研究和游戏- 注意使用幼儿教育软件的安全和合理性四、互联网应用1. 网络常识- 了解互联网的基本概念和发展历程- 掌握网络安全常识和个人信息保护2. 网页浏览- 使用浏览器访问网页- 学会使用搜索引擎进行信息检索3. 电子邮件- 认识电子邮件的基本概念- 研究创建和发送电子邮件- 掌握电子邮件的基本操作和邮件管理五、编程基础1. 认识编程- 理解编程的概念和作用- 了解编程语言和编程工具2. Scratch编程- 研究使用Scratch编程软件- 创作简单的动画和游戏- 发挥创造力,设计自己的项目3. Python编程- 介绍Python编程语言- 研究基本的编程概念和语法- 开发简单的Python程序六、信息安全与法律道德1. 信息安全概述- 了解信息安全的重要性和挑战- 研究常见的信息安全威胁和防范方法2. 网络道德与法律- 掌握网络道德的基本原则- 了解网络法律法规和用户权益保护- 遵守网络道德和法律法规的要求七、总结本讲义涵盖了初中信息技术的基本知识和应用技能,希望能够帮助学生全面了解和掌握信息技术的基础内容。
通过学习本讲义,学生将能够更好地适应信息化时代的学习和生活,提升信息素养和创新能力。