Алгоритм работы процессора

"Мыслящий ум не чувствует себя счастливым,- пока ему не удастся связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые ".
(Д. Хевеши)

Используемые технологии РМК (развитие критического мышления)

Приемы: "карманное письмо", "Бортовой журнал", "Зигзаг ", дискуссия, кластер, групповой прогноз, рефлексия

Ведущая дидактическая цель: изучение нового материала.

Задачи:

• Образовательные: формирование понятий об алгоритме работы процессора, о значении его в обработке информации, формирование умений по проведению и объяснению результатов исследовательской и поисковой деятельности.
• Развивающие: Развивать умение ясно выражать свои мысли, формулировать гипотезу, обосновывать результат.
• Воспитательные: Умение анализировать свою деятельность и деятельность своих товарищей, формирование способностей в принятии совместного решения.

Оборудование: компьютер, проектор, бортовой журнал, доска.

План занятия:

1. Организационный момент (2 мин.)
2. Разминка (3 мин).
3. Стадия вызова (70 мин.)
4. Стадия осмысления (5 мин.)
5. Практическая работа на компьютере (5 мин.)
6. Подведение итогов работы. Оформление кластеров (15 мин.)
7. Рефлексия (5 мин.)
8. Домашнее задание

Ход занятия

I. Организационный момент (2 мин.).

Учащиеся заходят в кабинет и рассаживаются за столом, происходит деление на три группы по 4 человека. Проходя мимо стола учителя, воспитанник берёт какую-то вещь и кладёт в карман. ( процессор, контролёр, микросхема, мышь, шлейф, провод, вентилятор). Учитель говорит, что вы сами выбрали место себе и таким образом у нас сформировались три группы, в которых сегодня предстоит вам поработать.

Учитель: Во многих странах приветствие для нас выглядело смешным, какие только слова не произносятся при приветствии (Африканцы здороваются так: «Тата зеуаЬа!». В этих двух коротких словах заключен смысл: «Приветствую тебя, дикий зверь!». Для индейцев навахо важно сообщить друг другу при встрече: «Все хорошо». Гренландцы заявляют: «Хорошая погода!» - будь на дворе даже метель) При этом многие пожимают руку, некоторые кулаки, другие целуются, даже в нос.

Давайте поприветствуем друг друга как в ЮАР: Южной Африке ритуал сцепления мизинцами, пожимания кулаками и опять сцепление мизинцами, стал распространен и на многих улицах в США. При этом коротко восклицают: «Сакубона!», то есть «Я тебя увидел».

II. Разминка (3 мин.).

У каждого место с номером 1, 2,3 или 4. Для концентрации внимания проводится разминка "Карманное письмо". Учащимся предлагается описать ту вещь, которая оказалась у него в кармане пиджака, портфеля. Пояснить, почему она там оказалась. Эта разминка способствует концентрации внимания учащихся.

III. Стадия вызова (10 мин.). Изучение нового материала с использованием приёма Зигзаг и Бортовой журнал.

Работа в группах по 4 человека. Каждый член группы получает карточку со своим номером. Учитель: Обсудите в группе ответы на указанные вопросы. Подготовьте общий ответ.

Основные понятия, которые нужно повторить: контроллер

Карточка №1

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров. Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера. Процессор имеет Кэш память - массив сверхбыстрой оперативной памяти, являющейся буфером между контроллером системной памяти и процессором. В этом буфере сохраняются блоки данные после того, как их считал процессор, а потом он выполняет команду над данными.

Карточка №2

Процессор состоит из ячеек, в которых обрабатываются данные. Ячейки процессора называют регистрами. Регистры могут быть восьмиразрядные (в такой регистр помещаются 8 бит, т.е. 1 байт), шестнадцатиразрядные (в такой регистр помещается два байта или говорят машинное слово), 32-разрядные (помещается двойное слово). Разные регистры процессора имеют разное назначение. Для сохранения данных и результатов используются регистры данных . Для хранения адреса команды - счётчик команд. Для хранения команды – регистр команд. Для хранения адреса данных адресный регистр. Существуют специальные регистры для самопроверок процессора.

Карточка №3

Машинные команды, которые обрабатывает процессор состоят из двух основных частей:

Код операции показывает, какую именно операцию из системы команд процессора надо выполнить, а в адресной части содержится адрес данных, над которыми будет выполняться эта операция.

К процессору подходят магистрали передачи сигналов:

• адресная шина - соединяет процессор с оперативной памятью;
• шина данных - по ней в регистры процессора передаётся содержимое ячеек памяти и отправляются результаты обработки назад в оперативную память;
• шина управления.

Для хранения адреса команды - счётчик команд. Первым делом процессор считывает из счётчика команд адрес команды.

Карточка №4

Размеры регистров (в битах) определяют разрядность процессора.

Количество тактов, выполняемых в единицу времени, называют тактовой частотой процессора, которая измеряется в Герцах (Современные процессоры имеют тактовую частоту свыше 3 ГигаГерц).

Разрядность процессора и его тактовая частота - это основные характеристики процессора, от которых зависит производительность компьютера. Для хранения команды у процессора существует -регистр команд. Когда процессор знает адрес команды он считывает слово -команду. Учащиеся работают с текстом и заполняют бортовой журнал. По истечении времени, учащиеся поменяются местами, все 1 номера собираются вместе, все 2 - вместе и т.д.), таким образом, проходит физминутка.

Учащиеся возвращаются на места и по порядку начинают дискуссию о процессоре, рассказывая друг другу о том, что написано у них в тексте.

IV. Стадия осмысления (15 мин.). Первичная проверка усвоения знаний.

Учащиеся в группе вместе составляют рассказ о процессоре и прогнозируют алгоритм его работы.

(Физминутка - презентация у автора)

Заслушивание выдвинутых гипотез, (выступают командиры групп)

1. читает адрес из Счетчика Команд;
2. читает слово из памяти по этому адресу;
3. увеличивает Счетчик Команд на 2;
4. выполняет команду, записанную в прочитанном слове.

V. Практическая работа на компьютере.

(поиск информации о том, когда появился первый процессор) ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ (возможность оформления в виде презентации)

VI. Подведение итогов работы.

Оформление кластеров (работа в группе) и защита.

VII. Рефлексия.

Учащимся предлагается написать синквейн об усвоенном материале

VIII. Домашнее задание.

Найти в Интернете или в библиотеке информацию о типах процессора.