电脑系统体系结构_电脑系统结构的特点

2024-07-17 06:49:04

1.计算机的五大组成部分？

2.计算机系统主要有哪些特点?

3.计算机结构及工作原理？

电脑系统体系结构_电脑系统结构的特点

计算机的工作原理

半个世纪以来，计算机已发展成为一个庞大的家族，尽管各种类型的性能、结构、应用等方面存在着差别，但是它们的基本组成结构却是相同的。现在我们所使用的计算机硬件系统的结构一直沿用了由美籍著名数学家冯?诺依曼提出的模型，它由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成。

随着信息技术的发展，各种各样的信息，例如：文字、图像、声音等经过编码处理，都可以变成数据。于是，计算机就能够实现多媒体信息的处理。

各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显示出来。整个过程由控制器进行控制。

? 计算机系统的基本硬件组成及工作原理示意图

计算机系统的基本组成，完整的计算机系统系统包括：硬件系统和软件系统。硬件系统和软件系统互相依赖，不可分割，两个部分又由若干个部件组成。

硬件系统是计算机的“躯干”，是物质基础。而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。

计算机硬件

计算机硬件系统由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

中央处理器（CPU -- Central Processing Unit ）

CPU的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元（寄存器）三大部分。如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件，该部件称为微处理器（Microprocessor，简称MP）。

CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程：进入工厂的原料(指令)，经过物资分配部门(控制单元)的调度分配，被送往生产线(逻辑运算单元)，生产出成品(处理后的数据)后，再存储在仓库(存储器)中，最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。

1.运算器：是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件，通常由算术逻辑运算部件（ALU）、累加器及通用寄存器组成。

2.控制器：用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令，通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。

CPU 的主要性能指标是字长和主频。

字长表示CPU每次计算数据的能力（二进制的位数）。如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。

主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。很多人以为认为CPU的主频指的是CPU运行的速度，实际上这个认识是很片面的。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。当然，主频和实际的运算速度是有关的，但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系，而且CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。时钟频率主要以MHz为单位来度量，通常时钟频率越高，其处理速度也越快。目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上，甚至高达2GHz（2000MHz）以上。

3．存储器　存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。

存储器可分为主存储器和存储器两类。

①主存储器（也称为内存储器），属于主机的一部分。用于存放系统当前正在执行的数据和程序，属于临时存储器。

①存储器（也称外存储器），它属于外部设备。用于存放暂不用的数据和程序，属于永久存储器。

存储器与 CPU的关系可用右图来表示。

（1）内存储器

一个二进制位（bit）是构成存储器的最小单位。实际上，常将每 8位二进制位组成一个存储单位，简称字节（Byte）。字节是数据存储的基本单位。为了能存取到指定位置的数据，给每个存储单元编上一个号码，该号码称为内存地址。

度量内存主要性能指标是存储容量和存取时间。存储容量是指存储可容纳的二进制信息量，描述存储容量的基本单位是字节。

信息存储单位? 信息的单位常用位、字节、字、机器字长等。

1、位（bit，缩写为b）度量数据的最小单位，表示一位二进制信息。

2、字节（byte，缩写为B）

一个字节由八位二进制数字组成，1byte=8bit。字节是信息存储中的基本单位。每个英文字母要占一个字节，一个汉字要占两个字节。? 其它常用单位有：

KB（千字节） 1 K= B? MB（兆字节） 1 M= K? GB（吉字节） 1 G= M

3、若干个字节构成一个存储单元，每一个存储单元都有一个唯一的编号，称为“地址”，通过地址对存储单元进行访问。

4、字（word）? 字是一个存储单元所存储的内容。常用的固定字长有8位、16位、32位等。

5、机器字长? 机器字长指一个存储单元（或一个字）所含有的二进制数的位数，它是衡量计算机精度和运算速度的主要技术指标。机器的功能设计决定了机器的字长。

千，1KB=2的10次方＝B，

兆，1MB=2的20次方＝*B＝KB，

吉，1GB=2的30次方＝**B=MB，

太，1TB=2的40次方＝***B=GB,

拍，1PB=2的50次方＝****B=TB,

艾，1EB=2的60次方＝*****B=PB,

泽，1ZB=2的70次方＝******B=EB,

尧，1YB=2的80次方＝*******B=ZB

存取时间是指存储器收到有效地址到在输出端出现有效数据的时间间隔。通常存取时间用纳秒为单位。存取时间愈短，其性能愈好。?

内存储器按其工作方式可分为随机存储器（Random Access Memory，简称 RAM）和只读存储器（Read Only Memory，简称 Rom）两类。

①RAM

RAM在计算机工作时，既可从中读出信息，也可随时写入信息，所以， RAM是一种在计算机正常工作时可读/写的存储器。在随机存储器中，以任意次序读写任意存储单元所用时间是相同的。目前所有的计算机大都使用半导体随机存储器。半导体随机存储器是一种集成电路，其中有成千上万个存储单元。

根据内存器件结构的不同，随机存储器又可分为静态随机存储器（Static RAM，简称 SARM）和动态随机存储器（Dynamic RAM，简称 DRAM）两种。

静态随机存储器（SARM）集成度低，价格高。但存取速度快，它常用作高速缓冲存储器（Cache）。

Cache是指工作速度比一般内存快得多的存储器，它的速度基本上与 CPU速度相匹配，它的位置在 CPU与内存之间 (如下图所示）。在通常情况下， Cache中保存着内存中部分数据映像。 CPU在读写数据时，首先访问 Cache。如果 Cache含有所需的数据，就不需要访问内存；如果 Cache中不含有所需的数据，才去访问内存。设置 Cache的目的，就是为了提高机器运行速度。

动态随机存储器使用半导体器件中分布电容上有无电荷来表示 “0”和 “1”的，因为保存在分布电容上的电荷会随着电容器的漏电而逐步消失，所以需要周期性的给电容充电，称为刷新。这类存储器集成度高、价格低、存储速度慢。

随机存储器存储当前使用的程序和数据，一旦机器断电，就会丢失数据，而且无法恢复。因此，用户在操作计算机过程中应养成随时存盘的习惯，以免断电时丢失数据。

②ROM

只读存储器（ROM）只能做读出操作而不能做写入操作。只读存储器中的信息是在制造时用专门的设备一次性写入的，只读存储器用来存放固定不变重复执行的程序，只读存储器中的内容是永久性的，即使关机或断电也不会消失。

目前，有多种形式的只读存储器，它们在特定条件下可以擦除，重写信息，常见的有如下几种：

PROM：可编程的只读存储器。（Programmable ROM）

EPROM：可擦除的可编程只读存储器。（Erasable ROM）

EEPROM：可用电擦除的可编程只读存储器。（Electronic Erasable ROM / E2PROM ）

CPU（运算器和控制器）和主存储器组成了计算机的主机部分。

（2）外存储器

外存储器大都用磁性和光学材料制成。与内存储器相比，外存储器的特点是存储容量大，价格较低，而且在断电的情况下也可以长期保存信息，所以称为永久性存储器。缺点是存取速度比内存储器慢（依靠机械转动选择数据区域），常见的外存储器有以下几种：

硬盘：硬盘的特点是可靠性高，存储容量大，读写速度快，对环境要求不高。缺点是不便于携带，切工作时应避免振动。

光盘：光盘是用光学的方式制成的，光盘盘片上有一层可塑材料。写入数据时，永高能激光束照射光盘片，可在可塑层上灼出极小的坑，并以有无小坑表示数字 “ 0”和 “ 1”，当数据全部写入光盘后，再在可塑层上喷涂一层金属材料，这样光盘就不能再写入数据。再读出数据时，永低能激光束入射光盘，利用盘表面上的小坑和平面处的不同反射来区分 “ 0”和 “ 1”。　目前微型计算机中大都配有只读式光盘（COMPACT DISK READ ONLY MEMORY，简称 CD-ROM），每张关盘容量可达 650MB，DVD可达4G,可存放程序，文本，图象，音乐和**等各种信息。

4、输入设备

键盘（Keyboard ）、鼠标（Mouse ）、手写笔、触摸屏、麦克风、扫描仪（Scanner ）、条形码扫描、视频输入设备。

5、输出设备

o显示器（Monitor ）：目前主要有 CRT （阴极射线管）显示器和 LCD 液晶显示器。

o打印机（Printer ）：主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。

o绘图仪 o音箱

＊总线

计算机总线是一组连接各个部件的公共通信线。计算机中的各个部件是通过总线相连的，因此各个部件间的通信关系变成面向总线的单一关系。但是任一瞬间总线上只能出现一个部件发往另一个部件的信息，这意味着总线只能分时使用，而这是需要加以控制的。总线使用权的控制是设计计算机系统时要认真考虑的重要问题。

总线是一组物理导线，并非一根。根据总线上传送的信息不同，分为数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。

① 地址总线

地址总线传送地址信息。地址是识别信息存放位置的编号，主存储器的每个存储单元及 I/O接口中不同的设备都有各自不同的地址。地址总线是 CPU向主存储器和 I/O接口传送地址信息的通道，它是自 CPU向外传输的单向总线。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2^16＝64KB，16位微型机的地址总线为20位，其可寻址空间为2^20＝1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。

②数据总线

数据总线传送系统中的数据或指令。数据总线是双向总线，一方面作为 CPU向主存储器和 I/O接口传送数据的通道。另一方面，是主存储器和 I/O接口向 CPU传送数据的通道，数据总线的宽度与 CPU的字长有关。通常与微处理的字长相一致。例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。

③控制总线

控制总线传送控制信号。控制总线是 CPU向主存储器和 I/O接口发出命令信号的通道，又是外界向 CPU传送状态信息的通道。

我们通常用总线宽度和总线频率来表示总线的特征。总线宽度为一次能并行传输的二进制位数，即 32位总线一次能传送 32位数据， 64位一次能传送 64位数据。总线频率则用来表示总线的速度。

计算机的五大组成部分？

一个完整的计算机系统由硬件和软件系统构成，其中硬件系统。硬件系统是计算机系统的内核，进行信息处理的实际物理装置，包括中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备。连接人与硬件系统之间的接口界面就是软件系统，主要包括系统软件、支撑软件和应用软件。

中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件，其处理速度可达每秒几亿次以上操作。存储器用于存储程序、数据和文件。各种输入输出外部设备是人机间的信息转换器。操作系统是对各种软硬件的实施管理和控制，应用软件是用户按其需要自行编写的专用程序。

扩展资料

计算机的特点

1、运算速度快，可以高速准确地完成各种算术运算。

2、计算精确度高，一般计算机可以有十几位甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几。

3、存储容量大，计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。

百度百科-计算机系统

百度百科-计算机

计算机系统主要有哪些特点?

计算机的五大组成部分是什么？, 计算机五大组成部件和分类

计算机五大组成部件：运算器、控制器、储存器、输入装置和输出装置。

1、计算机的中央处理器又称为CPU，它是计算机的核心部分。主要由运算器和控制器组成。

运算器：实现算术运算和逻辑运算的部件。

控制器：计算机的指挥系统。控制器通过地址访问储存器，从储存器中取出指令，经译码器分析后，根据指令分析结果产生相应的操作控制讯号作用于其他部件，使得各部件在控制器控制下有条不紊地协调工作。

2、储存器：是计算机中用来存放所有资料和程式的记忆部件，它的基本功能是按指定的地址存（写）入或者取（读）出资讯。计算机中的储存器可分成两大类：一类是记忆体储器，简称记忆体或主存；另一类是外储存器（储存器），简称外存或辅存。储存器由若干个储存单元组成，每个储存单元都有一个地址，计算机通过地址对储存单元进行读写。

一个储存器所包含的位元组数称为储存容量，单位有B、KB、MB、GB、TB等。

3、输入装置：是向计算机中输入资讯（程式、资料、声音、文字、图形、影象等）的装置。常见的输入装置有：键盘、滑鼠、图形扫描器、触控式萤幕、条形码输入器、光笔等。外储存器也是一种输入装置。

4、输出装置：主要有显示器、印表机和绘图仪等。外储存器也当作一种输出装置。

在计算机的五大组成部分中储存器可分为___和___

主储存器(记忆体)和储存器(外存)

计算机结构的五大组成部分由什么连线

计算机五大组成部件：运算器、控制器、储存器、输入装置和输出装置。

都有主机板连线来协同工作。

谁能告诉我计算机的五大组成部分与计算机硬体名称的联络

计算机的组成部分及功能

由运算器，控制器，储存器，输入装置和输出装置五大部件组成计算机，每一部件分别按要求执行特定的基本功能。

⑴ 运算器或称算术逻辑单元（Arithmetical and Logical Unit）

运算器的主要功能是对资料进行各种运算。这些运算除了常规的加、减、乘、除等基本的算术运算之外，还包括能进行“逻辑判断”的逻辑处理能力，即“与”、“或”、“非”这样的基本逻辑运算以及资料的比较、移位等操作。

⑵ 储存器（Memory unit）

储存器的主要功能是储存程式和各种资料资讯，并能在计算机执行过程中高速、自动地完成程式或资料的存取。储存器是具有“记忆”功能的装置，它用具有两种稳定状态的物理器件来储存资讯。这些器件也称为记忆元件。由于记忆元件只有两种稳定状态，因此在计算机中用只有两个数码“0”和“1”的二进位制来表示资料。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进位制数必须转换成等值的二进位制数才能存入储存器中。计算机中处理的各种字元，例如英文字母、运算子号等，也要转换成二进位制程式码才能储存和操作。

储存器是由成千上万个“储存单元”构成的，每个储存单元存放一定位数（微机上为8位）的二进位制数，每个储存单元都有唯一的编号，称为储存单元的地址。“储存单元”是基本的储存单位，不同的储存单元是用不同的地址来区分的，就好像居民区的一条街道上的住户是用不同的门牌号码来区分一样。

计算机用按地址访问的方式到储存器中存资料和取资料，即在计算机程式中，每当需要访问资料时，要向储存器送去一个地址指出资料的位置，同时发出一个“存放”命令（伴以待存放的资料），或者发出一个“取出”命令。这种按地址储存方式的特点是，只要知道了资料的地址就能直接存取。但也有缺点，即一个数据往往要占用多个储存单元，必须连续存取有关的储存单元才是一个完整的资料。

计算机在计算之前，程式和资料通过输入装置送入储存器，计算机开始工作之后，储存器还要为其它部件提供资讯，也要储存中间结果和最终结果。因此，储存器的存数和取数的速度是计算机系统的一个非常重要的效能指标。

⑶ 控制器（Control Unit）

控制器是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。

控制器从储存器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需资料的存放位置等，然后根据分析的结果向计算机其它部分发出控制讯号，统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。因此，计算机自动工作的过程，实际上是自动执行程式的过程，而程式中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程式控制”的主要部件。

通常把控制器与运算器合称为中央处理器（Central Processing Unit-CPU）。工业生产中总是用最先进的超大规模积体电路技术来制造中央处理器，即 CPU 晶片。它是计算机的核心部件。它的效能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体效能有全面的影响。

⑷ 输入装置(Input device)

用来向计算机输入各种原始资料和程式的装置叫输入装置。输入装置把各种形式的资讯，如数字、文字、影象等转换为数字形式的“编码”，即计算机能够识别的用1和0表示的二进位制程式码(实际上是电讯号)，并把它们“输入”（INPUT）到计算机记忆体储起来。键盘是必备的输入装置、常用的输入装置还有滑鼠器、图形输入板、视讯摄像机等。

⑸ 输出装置(Output device)

从计算机输出各类资料的装置叫做输出装置。输出装置把计算机加工处理的结果（仍然是数字形式的编码）变换为人或其它装置所能接收和识别的资讯形式如文字、数字、图形、声音、电压等。常用的输出装置有显示器、印表机、绘图仪等。

通常把输入装置和输出装置合称为I/O装置（输入／输出装置）。

计算机的组成部分?

一个完整的计算机系统，是由硬体系统和软体系统两大部分组成的。

一、电脑的硬体系统

所谓硬体，就是用手能摸得着的实物，一台电脑一般有：

1、主机：主机从外观看是一个整体，但开启机箱后，会发现它的内部由多种独立的部件组合而成。

下面介绍一下电脑主机的各个部件：

（1）电源：电源是电脑中不可缺少的供电装置，它的作用是将220V交流转换为电脑中使用的5V，12V，3.3V直流电，其效能的好坏，直接影响到其他装置工作的稳定性，进而会影响整机的稳定性。

（2）主机板：主机板是电脑中各个部件工作的一个平台，它把电脑的各个部件紧密连线在一起，各个部件通过主机板进行资料传输。也就是说，电脑中重要的“交通枢纽”都在主机板上，它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。

（3） CPU:CPU(Central Precessing Unit)即中央处理器，其功能是执行算，逻辑运算，资料处理，传四舍五入，输入/输出的控制电脑自动，协调地完成各种操作。作为整个系统的核心，CPU 也是整个系统最高的执行单元，因此CPU已成为决定电脑效能的核心部件，很多使用者都以它为标准来判断电脑的档次。

（4）记忆体：记忆体又叫内部储存器（RAM），属于电子式储存装置，它由电路板和晶片组成，特点是体积小，速度快，有电可存，无电清空，即电脑在开机状态时记忆体中可储存资料，关机后将自动清空其中的所有资料。

（5）硬碟：硬碟属于外部储存器，由金属磁片制成，而磁片有记功能，所以储到磁片上的资料，不论在开机，还是并机，都不会丢失。

（6）音效卡：音效卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬体装置，其作用是当发出播放命令后，音效卡将电脑中的声音数字讯号转换成模拟讯号送到音箱上发出声音。

（7）显示卡：显示卡在工作时与显示器配合输出图形，文字，其作用是负责将CPU送来的数字讯号转换成显示器识别的模拟讯号，传送到显示器上显示出来。

（8）调变解调器：调变解调器是通过电话线上网时必不可少的装置之一。它的作用是将电脑上处理的数字讯号转换成电话线传输的模拟讯号。

（9）网络卡：网络卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁，它是用来建立局网的重要装置之一。

（10）软碟机：软碟机用来读取软盘中的资料。软盘为可读写外部储存装置。

（11）光碟机：光碟机是用来读取光碟中的装置。光碟为只读外部储存装置，其容量为650MB左右。

2、显示器：显示器有大有小，有薄有厚，品种多样，其作用是把电脑处理完的结果显示出来。它是一个输出装置，是电脑必不可缺少的部件之一。

3、键盘：键盘是主要的输入装置，用于把文字，数字等输到电脑上。

4、滑鼠：当人们移到滑鼠时，电脑萤幕上就会有一个箭头指标跟着移动，并可以很准确切指到想指的们位置，快速地在萤幕上定位，它是人们使用电脑不可缺少的部件之一。

5、音箱：通过它可以把电脑中的声音播放出来。

6印表机：通过它可以把电脑中的档案列印到纸上，它是重要的输出装置之一。

7、摄像头、扫描器、数码像机等装置。

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二、电脑的软体系统

软体是指程式执行所需的资料以及与程式相关的文件资料的集合。可分为：

1 作业系统软体：人们知道，电脑完成许多非常复杂的工作，但是它却“听不懂”人们的语言，要想让电脑完成相关的工作，必须由一个翻译把人们的语言翻译给电脑。此时，作业系统软体就充当这里的“翻译官”，负责把人们的意思“翻译”给电脑。由电脑完成人们想做的工作。

2、应用软体：应用软体是用于解决各种实际问题以及实现特定功能的程式。

此外还有程式设计软体：程式设计软体是由专门的软体公司编制，用来进行程式设计的电脑语言。程式设计软体主要包括语言，组合语言和高阶语言。不过这些软体一般人是不使用的。

大致就说这些吧。

计算机的组成部分有

运算器，控制器，储存器，输入和输出五部分。

还有就是硬体和软体两部分

抛丸机的五大组成部分是什么啊？

由抛丸清理室、抛丸器总成、丸料回圈净化系统、除尘系统和电气控制部分等组成。

抛丸机世家为你解答

计算机结构及工作原理？

计算机具有以下特点：

快速的运算能力

电子计算机的工作基于电子脉冲电路原理，由电子线路构成其各个功能部件，其中电场的传播扮演主要角色。我们知道电磁场传播的速度是很快的，现在高性能计算机每秒能进行几百亿次以上的加法运算。如果一个人在一秒钟内能作一次运算，那么一般的电子计算机一小时的工作量，一个人得做100多年。很多场合下，运算速度起决定作用。例如，计算机控制导航，要求“运算速度比飞机飞的还快”；气象预报要分析大量资料，如用手工计算需要十天半月，失去了预报的意义。而用计算机，几分钟就能算出一个地区内数天的气象预报。

足够高的计算精度

电子计算机的计算精度在理论上不受限制，一般的计算机均能达到15位有效数字，通过一定的技术手段，可以实现任何精度要求。历史上有个著名数学家挈依列，曾经为计算圆周率π，整整花了15年时间，才算到第707位。现在将这件事交给计算机做，几个小时内就可计算到10万位。

超强的记忆能力

计算机中有许多存储单元，用以记忆信息。内部记忆能力，是电子计算机和其他计算工具的一个重要区别。由于具有内部记忆信息的能力，在运算过程中就可以不必每次都从外部去取数据，而只需事先将数据输入到内部的存储单元中，运算时即可直接从存储单元中获得数据，从而大大提高了运算速度。计算机存储器的容量可以做得很大，而且它记忆力特别强。

复杂的逻辑判断能力

人是有思维能力的。思维能力本质上是一种逻辑判断能力，也可以说是因果关系分析能力。借助于逻辑运算，可以让计算机做出逻辑判断，分析命题是否成立，并可根据命题成立与否做出相应的对策。例如，数学中有个“四色问题”，说是不论多么复杂的地图，使相邻区域颜色不同，最多只需四种颜色就够了。100多年来不少数学家一直想去证明它或者推翻它，却一直没有结果，成了数学中著名的难题。16年两位美国数学家终于使用计算机进行了非常复杂的逻辑推理验证了这个著名的猜想。

按程序自动工作的能力

一般的机器是由人控制的，人给机器一个指令，机器就完，成一个操作。计算机的操作也是受人控制的，但由于计算机具有内部存储能力，可以将指令事先输入到计算机存储起来，在计算机开始工作以后，从存储单元中依次去取指令，用来控制计算机的操作，从而使人们可以不必干预计算机的工作，实现操作的自动化。这种工作方式称为程序控制方式。

电子计算机一般分为处理模拟信号的模拟计算机和处理数字信号的数字计算机两大类，目前使用的大都为数字计算机。模拟式电子计算机内部表示和处理数据所使用的电信号，是模拟自然界的实际信号。如它可以用电信号模拟随时间连续变化的温度、湿度等。这种模拟自然界实际信号的电信号称为“模拟电信号”，其主要特点是“随时间连续变化”。数字式电子计算机内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号，这种信号的主要特点是“离散”，即在相邻的两个符号之间不可能有第三个符号。我们通常所说的计算机指的是数字式电子计算机。

计算机的应用领域已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。计算机的主要应用领域如下：

1.科学计算(或数值计算)

科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。在现代科学技术工作中，科学计算问题是大量的和复杂的。利用计算机的高速计算、大存储容量和连续运算的能力，可以实现人工无法解决的各种科学计算问题。

例如，建筑设计中为了确定构件尺寸，通过弹性力学导出一系列复杂方程，长期以来由于计算方法跟不上而一直无法求解。而计算机不但能求解这类方程，并且引起弹性理论上的一次突破，出现了有限单元法。

2.数据处理(或信息处理)

数据处理是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。据统计，80％以上的计算机主要用于数据处理，这类工作量大面宽，决定了计算机应用的主导方向。

数据处理从简单到复杂已经历了三个发展阶段，它们是：

①电子数据处理(Electronic Data Processing,简称EDP),它是以文件系统为手段，实现一个部门内的单项管理。

②管理信息系统(Management Information System,简称MIS),它是以数据库技术为工具，实现一个部门的全面管理，以提高工作效率。

③决策支持系统(Decision Support System,简称DSS),它是以数据库、模型库和方法库为基础，帮助管理决策者提高决策水平，改善运营策略的正确性与有效性。

目前，数据处理已广泛地应用于办公自动化、企事业计算机管理与决策、情报检索、图书管理、**电视动画设计、会计电算化等等各行各业。信息正在形成独立的产业，多媒体技术使信息展现在人们面前的不仅是数字和文字，也有声情并茂的声音和图像信息。

3.技术(或计算机设计与制造)

计算机技术包括CAD、CAM和CAI等。

⑴计算机设计(Computer Aided Design,简称CAD)

计算机设计是利用计算机系统设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的一种技术。它已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。例如，在电子计算机的设计过程中，利用CAD技术进行体系结构模拟、逻辑模拟、插件划分、自动布线等，从而大大提高了设计工作的自动化程度。又如，在建筑设计过程中，可以利用CAD技术进行力学计算、结构计算、绘制建筑图纸等，这样不但提高了设计速度，而且可以大大提高设计质量。

⑵计算机制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM)

计算机制造是利用计算机系统进行生产设备的管理、控制和操作的过程。例如，在产品的制造过程中，用计算机控制机器的运行，处理生产过程中所需的数据，控制和处理材料的流动以及对产品进行检测等。使用CAM技术可以提高产品质量，降低成本，缩短生产周期，提高生产率和改善劳动条件。

将CAD和CAM技术集成，实现设计生产自动化，这种技术被称为计算机集成制造系统(CIMS)。它的实现将真正做到无人化工厂(或车间)。

⑶计算机教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)

计算机教学是利用计算机系统使用课件来进行教学。课件可以用著作工具或高级语言来开发制作，它能引导学生循环渐进地学习，使学生轻松自如地从课件中学到所需要的知识。CAI的主要特色是交互教育、个别指导和因人施教。

4.过程控制(或实时控制)

过程控制是利用计算机及时集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高产品质量及合格率。因此，计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到广泛的应用。

例如，在汽车工业方面，利用计算机控制机床、控制整个装配流水线，不仅可以实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化，而且可以使整个车间或工厂实现自动化。

5.人工智能(或智能模拟)

人工智能(Artificial Intelligence)是计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果，有些已开始走向实用阶段。例如，能模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统，具有一定思维能力的智能机器人等等。

6.网络应用

计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机网络的建立，不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家中计算机与计算机之间的通讯，各种软、硬件的共享，也大大促进了国际间的文字、图像、和声音等各类数据的传输与处理。

计算机的组成结构包括硬件系统、软件系统。其工作原理是按照内存中发出的指令进行数据运算和逻辑加工，从而完成规定操作。具体如下：

计算机的硬件包括电源、主板、CPU、显示器、内存、硬盘、声卡等，计算机的软件包括操作系统、系统软件、语言处理系统、数据库管理系统、服务程序等等。

计算机的基本工作原理：

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。

接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。程序与数据一样存取，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作。

扩展资料

计算机在运作时的特点是：