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計算機物理原理是什麼意思

發布時間:2023-05-11 13:54:04

1. 計算機的硬體物理工作原理是

cpu是大腦
主板是骨頭架子內臟等
顯卡是眼睛和嘴巴
內存是思考時間
硬碟是記憶
風扇是人熱了總要出汗吧?
電源是吃飯

由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大功能部件組成。
隨著信息技術的發展,各種各樣的信息,例如:文字、圖像、聲音等經過編碼處理,都可以變成數據。於是,計算機就能夠實現多媒體信息的處理
各種各樣的信息,通過輸入設備,進入計算機的存儲器,然後送到運算器,運算完畢把結果送到存儲器存儲,最後通過輸出設備顯示出來。整個過程由控制器進行控制

2. 計算機的原理是什麼

計算機的基本原理:存儲程序控制原理。
該原理的特點是:(1):在執行程序和處理數據時必需將程序和數據裝入存儲器中,然後才能使計算機在工作時能夠自動地從存儲器中取出指令並加以執行。
(2):用二進制形式表示數據和指令。
(3):對計算進行集中的順序控制。
(4):計此孫算機系統由運算器、存儲器、控制器、輸入設備州閉、輸出設備等冊扒裂5大部件組成。
馮·諾依曼「存儲程序」工作原理的核心包含兩層含義:首先,將編寫好的程序和原始的數據存儲在計算機的存儲器中,即「存儲程序」;其次,計算機按照存儲的程序逐條取出指令加以分析,並執行指令所規定的操作,即「程序控制」。

3. 計算機原理是什麼

計算機最主要的工作原理是存儲程序和程序控制,預先要把控制計算機如何進行操作的指令序列和原始數據正掘通過輸入設備輸送到計算機內存。

其中以IBM公司的大型機系列影響最大。60年代的IBM360系統,70年代和80年代的IBM370系統曾佔領大型機的主要市場。90年代IBM推出的大型機系培清橋列為IBMS/390系列,都是大型機的代表之作。

Von Neumann具有以下特點:

(1)計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。

(2)採用存儲程序的方式,程序和數據放在同一個存儲器中,指令和數據一樣可以送到運算器運算,即由指令組成的程序是可以修改的。

(3)數據以二進制代碼表示。

(4)指令由操作碼和地址碼組成。

(5)指令在存儲器中按執行順序存放,由指令計數器指明要執行的指令所在的單元地址,一般按順序遞增,但可按運算結果或外界條件而改變。

(6)機器以運算器配猛為中心,輸入輸出設備與存儲器間的數據傳送都通過運算器。

現代計算機系統結構有了很大新發展,但原則上變化不大,習慣上仍稱之為馮·諾依曼機。

4. 計算機工作的物理原理是什麼

因為半導體有電子與空穴,可以傳遞信息。
因為計算機是靠電子的運動表示1與0的二進制邏輯關系。
1+1電譽檔缺腦算出的是二進制蠢斗的10,只是用與的邏輯門來實現的。
物理層面上慶辯發生的好比一個串聯電路,只有兩個部件都沒問題的時候才會連通,連通或不連通作為一個信號,這個信號的結果傳到電腦里是就產生了運算的結果

5. 計算機的原理是什麼

計算機住要由硬體和軟體組成!
硬體主要有:CPU.顯卡.主版.硬碟.光碟機.電源.顯示器.機箱.鍵盤.滑鼠.內存組成

軟體主要有:系統軟體.應用軟體.工具軟體組成.

電腦的工作原理

前面我們認識的電腦其實只是電腦的硬體部份(英文名叫hardware),完整的電腦系統應該是硬體和軟體(英文名叫software)的統一,就象錄像機和VCD機,它們本身只是一個塑料和金屬片堆積起來的部件,如果沒有錄像帶和VCD碟片,以及設定在機器內的控製程序,錄像機和VCD機純粹就是一堆廢塑料和金屬片,一點用處都沒有。同樣,沒有運行在硬體基礎之上的各種軟體,電腦也是一堆廢品。

因此,在認識了電腦一家人之後,我們花點時間了解一下電腦軟體的相關知識,從而概貌性地掌握電腦工作的基本原理。這對於後面操作系統和應用軟體的學習,會很有幫助。

我們現在就去探究一下:這電腦,到底是如何工作的?

一、電腦原理概述

前面我們已經提過,電腦的工作原理跟電視、VCD機差不多,您給它發一些指令,它就會按您的意思執行某項功能。不過,您可知道,這些指令並不是直接發給您要控制的硬體,而是先通過前面提過的輸入設備,如鍵盤、滑鼠,接收您的指令,然後再由中央處理器(CPU)來處理這些指令,最後才由輸出設備輸出您要的結果。

現在,讓我們用一道簡單的計算題來回想一下人腦的工作方式。

題目很簡單:8+4÷2=? 首先,我們得用筆將這道題記錄在紙上,記在大腦中,再經過腦神經元的思考,結合我們以前掌握的知識,決定用四則運算規則和九九乘法口訣來處理,先用腦算出4÷2=2這一中間結果,並記錄於紙上,然後再用腦算出8+2=10這一最終結果,並記錄於紙上。

通過做這一簡單運算題,我們發現一規律:首先通過眼、耳等感覺器官將捕捉的信息輸送到大腦中並存儲起來,然後對這一信息進行加工處理,再由大腦控制人把最終結果,以某種方式表達出來。

電腦正是模仿人腦進行工作的(這也是「電腦」名稱的來源),其部件如輸入設備、存儲器、運算器、控制器、輸出設備等分別與人腦的各種功能器官對應,以完成信息的輸入、處理、輸出。

下圖即為計算機的工作原理圖。

二、硬體和軟體

其中,那些構成電腦的看得見摸得著的東西,如元器件、電路板、零部件等物理實體和物理裝置,叫做電腦硬體。但是,僅有硬體電腦是不能自行工作的,還必須給它配備「思想」--即指揮它如何工作的軟體才能使它成為令我們驚奇的電「腦」。

現在,我們總結一下:所有的電腦都是由硬體和軟體兩大部分構成。其中硬體是指構成電腦系統的物理實體和物理裝置,即那些我們看得見也摸得著得東西,一台完整的電腦一般包括輸入/輸出設備、存儲器、運算器、控制器等。軟體是那些為了運行、管理和維修電腦而人工編制的各種程序的集合。

電腦的硬體和軟體是相輔相成的。它們共同構成完整的電腦系統,缺一不可,沒有軟體的電腦等於一堆廢銅爛鐵,無任何功效;同樣,沒有硬體,軟體也就如無源之水,無立足之地。它們只有相互配合,電腦才能正常運行。

三、裸機的概念

以前我們只是很簡單的從電腦內部數據信號如何輸入、輸出的角度介紹了電腦的工作原理,在這種情況下,我們很難分辨硬體和軟體的不同作用,下面,我們就從這個角度來看一下電腦的控制流程。首先,我們介紹一下裸機的概念,簡單講,裸機即是電腦硬體的組合,也就是大家平時所說的電腦。

四、基本輸入輸出系統

一般情況下,我們不能直接操作裸機,必須通過一個叫做基本輸入輸出系統的軟體系統(英文為Basic Input/Output System,簡稱BIOS),才能操作控制裸機,之所以這樣稱呼它,是因為它提供了最基本的計算機操作功能,如在屏幕上顯示一點,接收一個鍵盤字元的輸入等。

基本輸入輸出系統是非常重要的,幾乎所有電腦功能最終都是分解為一個個簡單的基本輸入輸出操作來實現。辟如畫一幅風景,就是由一系列畫不同顏色和亮度點的基本輸入輸出操作來完成。

基本輸入輸出系統存放在主板的只讀存儲器(英文為Read Only Memory,簡稱ROM)晶元中,平時不可修改,也沒必要修改,但惡性計算機病毒除外,1999年4月26日席捲全球的CIH病毒就破壞了相當一部份電腦的BIOS系統,弄得大家只好找專家才能修復。

五、操作系統的概念

在基本輸入輸出系統的外面,才是我們平常念叨的Windows98或Windows2000系統,在電腦界,這些軟體又叫操作系統(Operating System),專門負責管理計算機的各種資源,並提供操作電腦所需的工作界面。有了它們,人們才可以方便自如地使用電腦。

六、應用軟體的概念

顧名思義,應用軟體即是提供某種特定功能的軟體,如現在您使用的《WPS97》、《WORD97》等,它們一般都運行在操作系統之上,由專業人員根據各種需要開發。我們平時見到和使用的絕大部分軟體均為應用軟體,如殺毒軟體,文字處理軟體,學習軟體,游戲軟體,上網軟體等等。 下圖為一套完整的電腦系統示意框圖。

6. 電腦的物理原理

電腦的物理工作原理?利用物理電子的運動作用的…在底層硬體里,只有零和一,零即為0V,一即為VCC…電腦哪襪的物理原理就是把你需要的功能先轉換成硬體能識別的語言,在經過處理,最後再還原到銷洞你的視覺中…這些過程都是電子的定向運動形成的,純屬個人見解…虧緩枯

7. 計算機的工作原理是什麼

很多人都會用電腦,那麼你知道嗎我總結了一些資料,供大家參考!

計算機的基本原理是存貯程式和程式控制

預先要把指揮計算機如何進行操作的指令序列稱為程式和原始資料通過輸入裝置輸送到計算機記憶體貯器中。每一條指令中明確規定了計算機從哪個地址取數,進行什麼操作,然後送到什麼地址去等步驟。

計算機在執行時,先從記憶體中取出第一條指令,通過控制器的解碼,按指令的要求,從存貯器中取出資料進行指定的運算和邏輯操作等加工,然後再按地址把結果送到記憶體中去。接下來,再取出第二條指令,在控制器笑型的指揮下完成規定操作。依此進行下去,直至遇到停止指令。

o 程式與資料一樣存貯,按程式編排的順序,一步一步地取出指令,自動地完成指令規定的操作是計算機最基本的工作原理。這一原理最初是由美籍匈牙利數學家馮.諾依曼於1945年提出來的,故稱為馮.諾依曼原理。

什麼是計算機的工作原理

1、計算機系統的組成

微型計算機由硬體系統和軟體系統組成。

硬體系統:指構成計算機的電子線路、電子元器件和機械裝置等物理裝置,它包括計算機的主機及外部裝置。

軟體系統:指程式及有關程式的技術文件資料。包括計算機本身執行所需要的系統軟體、各種應用程式和使用者檔案等。軟體是用來指揮計算機具體工作的程式和資料,碰櫻猜是整個計算機的靈魂。

計算機硬體系統主要由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置等五部分組成。

2、計算機的工作原理

1馮?諾依曼原理

「儲存程式控制」原理是1946年由美籍匈牙利數學家馮?諾依曼提出的,所以又稱為「馮?諾依曼原理」。該原理確立了現代計算機的基本組成的工作方式,直到現在,計算機的設計與製造依然沿著「馮?諾依曼」體系結構。

2「儲存程式控制」原理的基本內容

①採用二進位制形式表示資料和指令。

②將程式資料和指令序列預先存放在主儲存器中程式儲存,使計算機在工作時能夠自動高速地從儲存器中取出指令,並加以執行程式控制。

③由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置五大基本部件組成計算機硬體體系結構。

3計算頌襪機工作過程

第一步:將程式和資料通過輸入裝置送入儲存器。

第二步:啟動執行後,計算機從儲存器中取出程式指令送到控制器去識別,分析該指令要做什麼事。

第三步:控制器根據指令的含義發出相應的命令如加法、減法,將儲存單元中存放的操作資料取出送往運算器進行運算,再把運算結果送回儲存器指定的單元中。

第四步:當運算任務完成後,就可以根據指令將結果通過輸出裝置輸出。

指令

指令是用來規定計算機執行的操作和操作物件所在儲存位置的一個二進位制位串。

指令的格式

一條指令由操作碼和地址碼兩部分組成。 例如二地址指令格式如下: 操作碼 地址碼1 地址碼2 操作碼:用來指出計算機應執行何種操作的一個二進位製程式碼。 具體說明指令的性質或功能,每條指令只有一個操作碼 。 例如,加法、減法、乘法、除法、取數、存數等各種基本操作均有各自相應的操作碼。 地址碼: 指出該指令所操作處理的物件稱為運算元所在儲存單元的地址。 包括著運算元的來源,結果的去向或下一條指令的地址等資訊,不同指令中地址碼的個數可以不一樣。

指令系統

定義 一台計算機所能識別並執行的全部指令的 *** ,稱為該台計算機的指令系統。指令系統中有數以百計的不同指令。

指令的分類:

1,資料傳送指令:用於把儲存器或暫存器中的某個運算元復制到指定的儲存單元或暫存器中去。

例如: MOV CL,05H

解釋:將05H儲存到暫存器CL中

2,算術運算指令:用於完成兩個運算元的加、減、乘、除等各種算術運算。

例如: CX=0029H,SI=04EDH,執行指令ADD SI,CX之後

將暫存器SI中儲存的數04EDH和暫存器CX中儲存的數0029H相加,

並把結果存在暫存器SI中

驗算過程如下:

0029H

+ 04EDH

0516H

結果SI=0516H

3,邏輯運算指令:用於完成兩個運算元的邏輯加、邏輯乘、按位加等各種邏輯運算。

例如:按位求反指令

BL=FBH,執行指令NOT BL後,

BL=111110112

取反後BL=000001002=04H

4,移位運算指令:用於完成指定運算元的各種型別的移位操作。

5,位與位串操作:計算機中越來越重視非數值資料的操作,包括位與位串的裝入、儲存、傳送比較、重復執行等,也可包括位串的插入、型存取。

6,控制與轉移指令:通常程式中的指令多數是依次序一條條的順序執行,但根據指令執行的結果,也可以跳到其他指令或其他程式段去執行。具有這種功能的就是各種型別的轉移指令。

7,輸入/輸出指令:在微機中,往往把輸入/輸出裝置中與主機可交換資料的暫存器稱為I/O埠。同時,把各個I/O埠統一編址。使用輸入/輸出指令,就可以去存取各種外部裝置的I/O埠,實現資料的輸入/輸出。

8,其它指令:包括各種處理器控制指令,它們往往由作業系統專用。

相容性問題

每種CPU都有自己獨特的指令系統,用某一類計算機的機器語言編制的程式難以在其他各類計算機上執行,這個問題稱之為指令不相容。 向下相容: 如586機器語言向下相容486機器語言程式。

指令精簡問題 精簡指令系統計算機RISC。

--------------------------------------------------------------------------------

程式

為解決某一問題而設計的一系列指令稱為程式。 程式和相關資料存放在儲存器中,計算的工作就是執行存放在儲存器中的程式。 計算機執行程式的過程就是一條一條地執行指令的過程。

程式的執行又自動地控制著整個計算機的全部操作。 這就是50年前美國數學家馮·諾依曼提出的程式儲存和程式控制的思想。這也是目前計算機的基本工作方式。

指令的執行

一條指令的執行過程大體如下:

1指令預取部件向指令快存提取一條指令,若快存中沒有,則向匯流排介面部件發出請求,要求訪問儲存器,取得一條指令;

2匯流排介面部件在匯流排空閑時,通過匯流排從儲存器中取出一條指令,放入快存和指令預取部件;

3指令解碼部件從指令預取部件中取得該指令,並把它翻譯成起控製作用的微碼;

4地址轉換與管理部件負責計算出該指令所使用的運算元的有效實體地址,需要時,請求匯流排介面部件,通過匯流排從儲存器中取得該運算元;

5執行單元按照指令操作碼的要求,對運算元完成規定的運算處理,並根據運算結果修改或設定處理器的一些狀態標志;

6修改地址轉換與管理部件中的指令地址,提供指令預取部件預取指令時使用。

Pentium 處理器中的流水線過程

由於Pentium中有兩個整數ALU,所以它能同時執行兩條流水線, 這種結構稱為「超標量結構」Superscalar。

8. 求計算機的物理工作原理(包括硬碟、顯示卡、CPU等)

、馮諾依曼原理 「存儲程序控制」原理是1946年由美籍匈牙利數學家馮知衫諾依曼提出的,所以又稱為「馮諾依曼原理」。該原理確立了現代計算機的基本組成的工作方式,直到現搭敗腔在,計算機的設計與製造依然沿著「馮諾依曼」體系結構。 2、「存儲程序控制」原理的基本內容 ①採用二進制形式表示數據和指令。 ②將程序(數據和指令序列)預先存放在主存儲器中(程序存儲),使計算機在工作時能夠自動高速地從存儲器中取出指令,並加以執行(程序控制)。 ③由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大基本部件組成計算機硬體體系結構。 3、計算機工作過程枯山 第一步:將程序和數據通過輸入設備送入存儲器。 第二步:啟動運行後,計算機從存儲器中取出程序指令送到控制器去識別,分析該指令要做什麼事。 第三步:控制器根據指令的含義發出相應的命令(如加法、減法),將存儲單元中存放的操作數據取出送往運算器進行運算,再把運算結果送回存儲器指定的單元中。 第四步:當運算任務完成後,就可以根據指令將結果通過輸出設備輸出。

9. 簡述計算機的工作原理

計算機的工作原理:

計算機在運行時,先從內存中取出第一條指令,通過控制器的解碼,按指令的要求,從存儲器中取出數據進行指定的運算和邏輯操作等加工,然後再按地址把結果送到內存中去。接下來,再取出第二條指令,在控制器的指揮下完成規定操作。依此進行下去。直至遇到停止指令。

程序與數據一樣存貯,按程序編排的順序,一步一步地取出指令,自動地完成指令規定的操作是計算機最基本的工作原理。

(9)計算機物理原理是什麼意思擴展閱讀:

計算機的特點

1、運算速度快:計算機內部電路組成,可以高速准確地完成各種算術運算。當今計算機系統的運算速度已達到每秒萬億次,微機也可達每秒億次以上,使大量復雜的科學計算問題得以解決。

2、計算精確度高:科學技術的發展特別是尖端科學技術的發展,需要高度精確的計算。計算機控制的導彈之所以能准確地擊中預定的目標,是與計算機的精確計算分不開的。

3、邏輯運算能力強:計算機不僅能進行精確計算,還具有邏輯運算功能,能對信息進行比較和判斷。計算機能把參加運算的數據、程序以及中間結果和最後結果保存起來,並能根據判斷的結果自動執行下一條指令以供用戶隨時調用。

4、存儲容量大:計算機內部的存儲器具有記憶特性,可以存儲大量的信息,這些信息,不僅包括各類數據信息,還包括加工這些數據的程序。

5、自動化程度高:由於計算機具有存儲記憶能力和邏輯判斷能力,所以人們可以將預先編好的程序組納入計算機內存,在程序控制下,計算機可以連續、自動地工作,不需要人的干預。

6、性價比高:幾乎每家每戶都會有電腦,越來越普遍化、大眾化,21世紀電腦必將成為每家每戶不可缺少的電器之一。

10. 電腦的物理工作原理是什麼

馮諾依曼理論的要點是:數字計算機的數制採用二進制;計算機應該按照程序順序執行。

人們把馮諾依曼的這個困擾辯理論稱為馮諾依曼體系結構。從ENIAC到當前最先進的計算機都採用的是馮諾依曼體系結構。所以馮諾依曼是當之無愧的數字計算機汪缺之父。

根據馮諾依曼體系結構構成的計算機,必須具有如下功能:

把需要的程序和數據送至計算機中。

必須具有長期記憶程序、數據、中間結果及最終運算結果的能力。

能夠完成各種算術、李並邏輯運算和數據傳送等數據加工處理的能力。

能夠根據需要控製程序走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作。

能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。

為了完成上述的功能,計算機必須具備五大基本組成部件,包括:

輸人數據和程序的輸入,設備記憶程序和數據的存儲器,完成數據加工處理的運算器,控製程序執行的控制器,輸出處理結果的輸出設備

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