编程入门(二)【计算机基础一】

简介: 编程入门(二)【计算机基础一】

前言

本系列(分为三篇文章)主要分为10个部分来讲解计算机,前两个部分(第一篇)分别写了🔥计算机的来历,为什么用计算机,计算机的发展史,以及计算机的组成与工作原理。第三、四部分(第二篇)介绍了🚀数制的转换以及计算机储存信息的单位。后三个部分(第三篇)介绍了🚗操作系统与常用的软件,以及我们常用的Windows11系统的基本操作。

🚀本文为第一篇

一、计算机的哲学三问

哲学上有个经典的三个问题:

1️⃣我是谁❓

2️⃣我从哪里来 ❓

3️⃣我往哪里去❓

其中的我要往哪里去便与我要干什么是异曲(字)同工(果)的。

通过这三个问题也可以用到计算机上那便是:

🎆计算机是什么❔

🎇计算机从哪里来 ❔

🎑计算机能做什么❔

下面笔者将一一为你解答

1、计算机是什么?

计算机(computer)俗称为电脑,是现代的一种电子计算机器,基本的功能便是进行数值运算,和逻辑运算,还具有存储记忆功能。能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能设备。

1、计算机通俗说就是处理现实中的数据和信息的工具。

🔥数据(data):

数据就是事实或观察的结果,是对客观事物逻辑的归纳,是用于表示客观事物的未经加工的原始素材

🔥信息(information):

信息是指音讯、消息、通讯系统传输和处理的对象,泛指人类社会传播的一切内容。

2、数据与信息的区别与联系

区别:数据相当于实践中获得的感性认识即人类活动的所有内容。感性认识有赖通过认识加以分析上升成理性认识即原始的数据经过一定的处理才能变成信息

联系:计算机中即可以保存原始的数据,也可以对这些数据进行各种逻辑分析,从而产生对人类有用的信息。

2、计算机的发展史

下面将用时间线的形式来进行计算机发展历史的讲解:

⬇️1946年冯诺依曼发明第一台计算机ENIAC1,诞生于1946年2月14日的美国宾夕法尼亚大学。

⬇️1954年第一台晶体管2计算机:TRADIC,同年出现了高级语言:FORTRAN

⬇️1969年美国诞生了ARPA网(早期因特网),主要用于军事上

⬇️1982年,ARPA网正式使用TCP/IP协议

⬇️1983年DNS(Domain Name System)被发明

⬇️1984年DNS投入使用

⬇️1989年,万维网诞生

⬇️1994年,中国正式接入互联网

⬇️2003年,中国出现移动互联网

3、计算机能做什么?

随着计算机软硬件技术的不断发展,计算机的作用主要体现下面几个方面:

1️⃣科学计算:

在进行科学研究的过程中的数学计算,计算机可以节省大量的人工计算时间,提高科研效率。

2️⃣数据/信息处理:

对原始数据进行收集、保存、编辑、查询、管理等,可以将原始数据转换成对实际中有帮助的信息。

3️⃣工业过程控制

使用计算机的某些部件对系统进行控制,已达到预期的效果,这种控制可以作用在各种系统,小到家用电器,大到一个工业的自动化系统

4️⃣多媒体应用

指同时提供两种或以上媒体形式的展示和交互、包括文字、图片、视频、音频、动画等。用电脑看

电影、听音乐、玩游戏等都属于多媒体引用的形式。

5️⃣人工智能

计算机可通过各种算法,模拟人的思维方式,从而取代一些需要人脑决策的活动。这是一个目前比

较高端的发展方向,随着硬件技术的提升以及大数据技术的发展,人工智能技术将迎来一个快速发

展期

6️⃣网络通信

多个计算机终端可以通过网络进行信息交换,比如聊天软件、视频会议、网络游戏、云服务等都是

网络应用的实例,网络化是计算机技术发展的必然趋势,为全世界范围内的信息共享消除了地域限

制。

7️⃣辅助设计

利用计算机软件,人们可以更方便地进行设计工作,如机械设计、电子电路设计、建筑设计、动画

设计、服装设计等,大大提高了工作效率

二、计算机的组成与工作原理

1、计算机的组成

计算机一般是由硬件和软件两个部分组成,硬件是软件运行的载体,我们用户一般通过操纵软件来实现对硬件的控制。

🔥硬件

计算机的硬件一般可以分为CPU3、存储设备、输入设备、输出设备、其他辅助设备

➡️存储设备

计算机的存储设备分为两种:硬盘和内存。

🅰️硬盘

硬盘是用于永久存储数据的设备,分为机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)。其中分为机械硬盘和固态硬盘二者比较如下:

🅱️内存

内存(Memory)是计算机的重要部件之一,也称内存储器和主存储器,它用于暂时存放

CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。

:laughing:RAM:随机存取存储器(英语:Random Access Memory,缩写:RAM),也叫主存, 是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写(刷新时除外),而且速度 很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。(百度百 科)

:laughing:ROM:只读存储器(Read-Only Memory,ROM)以非破坏性读出方式工作,只能读出无法写入信息。信息一旦写入后就固定下来,即使切断电源,信息也不会丢失,所 以又称为固定存储器。ROM所存数据通常是装入整机前写入的,整机工作过程中 只能读出,不像随机存储器能快速方便地改写存储内容。ROM所存数据稳定 ,断 电后所存数据也不会改变,并且结构较简单,使用方便,因而常用于存储各种固定 程序和数据。(百度百科)

电脑中最常见的ROM设备就是BIOS。BIOS(Basic Input Output System -- 基本输 入输出系统)。它是一组固化到计算机主板上一个ROM芯片上的程序,它保存着计 算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序,它可从 CMOS( 电脑主板上的一块可读写的RAM芯片 )中读写系统设置的具体信息。 其主 要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。此外,BIOS还向作 业系统提供一些系统参数。它是个人电脑启动时加载的第一个软件

➡️输入设备

将数据、程序、文字符号、图象、声音等信息输送到计算机中。常用的输入设备有键盘、鼠

标、触摸屏、手写板等。

➡️输出设备

将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。常用的输出设备有:显示器、打印机、

绘图仪和传真机等。

➡️其他辅助设备

其它辅助设备包含机箱、主板、数据线、电源等设备,用于辅助核心设备的正常运转。

🔥软件

软件的介绍将在第三篇文中常用软件的相关介绍中详细介绍。

2、计算机的工作原理

1945年由数学家冯诺依曼提出了一个计算机的体系架构,成为了现代计算机的标准结构。被人称为“冯诺依曼体系结构”,此结构说明,计算机必须包含五大组件:

1️⃣运算器:用于执行各种逻辑运算和数据传送等操作

2️⃣控制器:用于控制程序的执行,能根据计算结果选择不同的工作流程。

3️⃣存储器:用于存放程序和数据,程序和数据都以二进制形式存放在存储器中。

4️⃣输入设备:用于将数据或程序输入到计算机中,例如:键盘、鼠标等。

5️⃣输出设备:将数据或程序的处理结果展示给用户,例如:显示器、打印机等。

工作流程如图所示:

总结

通过本篇内容:

🚀了解了计算机的来龙去脉

🚌明白了计算机的组成

🚗知道了计算机的工作原理


  1. ENIAC长30.48米,宽6米,高2.4米,占地面积约170平方米,包含1.8万多个电子管。ENIAC每
    秒能进行5000次加法运算(据测算,人最快的运算速度每秒仅 5次加法运算),每秒400次乘法运
    算。它还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。 ↩︎
  2. 晶体管是一种半导体器件,可独立包装或在一个非常小的区域,可容纳一亿或更多的晶体管集成电
    路的一部分。 ↩︎
  3. CPU即中央处理器(central processing unit,简称CPU)作为计算机系统的运算和控制核
    心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。 中央处理器主要包括两个部分:运算器、控制
    器。其中运算器负责进行各种算术和逻辑运算;控制器负责整个计算机系统操作的协调与指
    挥。 ↩︎
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