计算机原理及基础知识主要涉及以下几个方面:
计算机历史与发展 :了解计算机的起源、发展简史,包括第一台电子计算机ENIAC的诞生、冯·诺依曼提出的“存储程序”原理等。计算机分类:
巨型计算机、大中型计算机、小型计算机、微型计算机(如PC)、工作站等。
计算机特点与应用:
具有指令周期快、运算精度高、可靠性高、具有逻辑判断能力和通用性强等特点;应用领域包括科学计算、信息处理、自动控制、计算机辅助工程、人工智能、计算机网络等。
计算机系统组成
硬件系统:
包括运算器、控制器(合称CPU)、内存、输入设备、输出设备等。
软件系统:包括系统软件和应用软件。系统软件如操作系统(OS),负责管理计算机的硬件和软件资源,为用户提供方便、有效的计算机使用环境;应用软件如办公软件、图像处理软件等,针对特定应用需求而开发的软件。
计算机工作原理
指令与指令周期:指令是计算机进行操作的命令,由操作码和地址码组成。指令周期包括取指令、分析指令和执行指令三个阶段。
计算机工作过程:通过不断取指令、分析指令和执行指令,实现数据的输入、处理、存储和输出。
计算机存储与数据表示
存储单位:字节(Byte)是存储容量的基本单位,还有位(bit)等更小单位。
二进制系统:计算机中采用二进制表示数据和指令,简单来说二进制就是满二进一,而不是我们常用的满十进一。
计算机组成
硬件组成:计算机的核心硬件包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显卡等。
存储设备:存储设备包括硬盘、固态硬盘(SSD)等,用于长期保存数据。
输入输出设备:输入设备如键盘、鼠标,输出设备如显示器、打印机等,负责与用户进行交互。
计算机体系结构
冯·诺依曼体系结构:计算机的工作原理可以概括为八个字:存储程序、程序控制。存储程序---将解题的步骤编成程序(通常由若干指令组成),并把程序存放在计算机的存储器中(指主存或内存);程序控制---从计算机主存中读出指令并送到计算机的控制器,控制器根据当前指令的功能,控制全机执行指令规定的操作,完成指令的功能。重复这一操作,直到程序中指令执行完毕。
这些知识点构成了计算机原理及基础知识的主要框架,理解这些内容有助于更好地掌握计算机系统的构成和运行原理。