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计算机物理原理是什么意思

发布时间:2023-05-11 13:54:04

1. 计算机的硬件物理工作原理是

cpu是大脑
主板是骨头架子内脏等
显卡是眼睛和嘴巴
内存是思考时间
硬盘是记忆
风扇是人热了总要出汗吧?
电源是吃饭

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

2. 计算机的原理是什么

计算机的基本原理:存储程序控制原理。
该原理的特点是:(1):在执行程序和处理数据时必需将程序和数据装入存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动地从存储器中取出指令并加以执行。
(2):用二进制形式表示数据和指令。
(3):对计算进行集中的顺序控制。
(4):计此孙算机系统由运算器、存储器、控制器、输入设备州闭、输出设备等册扒裂5大部件组成。
冯·诺依曼“存储程序”工作原理的核心包含两层含义:首先,将编写好的程序和原始的数据存储在计算机的存储器中,即“存储程序”;其次,计算机按照存储的程序逐条取出指令加以分析,并执行指令所规定的操作,即“程序控制”。

3. 计算机原理是什么

计算机最主要的工作原理是存储程序和程序控制,预先要把控制计算机如何进行操作的指令序列和原始数据正掘通过输入设备输送到计算机内存。

其中以IBM公司的大型机系列影响最大。60年代的IBM360系统,70年代和80年代的IBM370系统曾占领大型机的主要市场。90年代IBM推出的大型机系培清桥列为IBMS/390系列,都是大型机的代表之作。

Von Neumann具有以下特点:

(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

(2)采用存储程序的方式,程序和数据放在同一个存储器中,指令和数据一样可以送到运算器运算,即由指令组成的程序是可以修改的。

(3)数据以二进制代码表示。

(4)指令由操作码和地址码组成。

(5)指令在存储器中按执行顺序存放,由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址,一般按顺序递增,但可按运算结果或外界条件而改变。

(6)机器以运算器配猛为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。

现代计算机系统结构有了很大新发展,但原则上变化不大,习惯上仍称之为冯·诺依曼机。

4. 计算机工作的物理原理是什么

因为半导体有电子与空穴,可以传递信息。
因为计算机是靠电子的运动表示1与0的二进制逻辑关系。
1+1电誉档缺脑算出的是二进制蠢斗的10,只是用与的逻辑门来实现的。
物理层面上庆辩发生的好比一个串联电路,只有两个部件都没问题的时候才会连通,连通或不连通作为一个信号,这个信号的结果传到电脑里是就产生了运算的结果

5. 计算机的原理是什么

计算机住要由硬件和软件组成!
硬件主要有:CPU.显卡.主版.硬盘.光驱.电源.显示器.机箱.键盘.鼠标.内存组成

软件主要有:系统软件.应用软件.工具软件组成.

电脑的工作原理

前面我们认识的电脑其实只是电脑的硬件部份(英文名叫hardware),完整的电脑系统应该是硬件和软件(英文名叫software)的统一,就象录像机和VCD机,它们本身只是一个塑料和金属片堆积起来的部件,如果没有录像带和VCD盘片,以及设定在机器内的控制程序,录像机和VCD机纯粹就是一堆废塑料和金属片,一点用处都没有。同样,没有运行在硬件基础之上的各种软件,电脑也是一堆废品。

因此,在认识了电脑一家人之后,我们花点时间了解一下电脑软件的相关知识,从而概貌性地掌握电脑工作的基本原理。这对于后面操作系统和应用软件的学习,会很有帮助。

我们现在就去探究一下:这电脑,到底是如何工作的?

一、电脑原理概述

前面我们已经提过,电脑的工作原理跟电视、VCD机差不多,您给它发一些指令,它就会按您的意思执行某项功能。不过,您可知道,这些指令并不是直接发给您要控制的硬件,而是先通过前面提过的输入设备,如键盘、鼠标,接收您的指令,然后再由中央处理器(CPU)来处理这些指令,最后才由输出设备输出您要的结果。

现在,让我们用一道简单的计算题来回想一下人脑的工作方式。

题目很简单:8+4÷2=? 首先,我们得用笔将这道题记录在纸上,记在大脑中,再经过脑神经元的思考,结合我们以前掌握的知识,决定用四则运算规则和九九乘法口诀来处理,先用脑算出4÷2=2这一中间结果,并记录于纸上,然后再用脑算出8+2=10这一最终结果,并记录于纸上。

通过做这一简单运算题,我们发现一规律:首先通过眼、耳等感觉器官将捕捉的信息输送到大脑中并存储起来,然后对这一信息进行加工处理,再由大脑控制人把最终结果,以某种方式表达出来。

电脑正是模仿人脑进行工作的(这也是“电脑”名称的来源),其部件如输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备等分别与人脑的各种功能器官对应,以完成信息的输入、处理、输出。

下图即为计算机的工作原理图。

二、硬件和软件

其中,那些构成电脑的看得见摸得着的东西,如元器件、电路板、零部件等物理实体和物理装置,叫做电脑硬件。但是,仅有硬件电脑是不能自行工作的,还必须给它配备“思想”--即指挥它如何工作的软件才能使它成为令我们惊奇的电“脑”。

现在,我们总结一下:所有的电脑都是由硬件和软件两大部分构成。其中硬件是指构成电脑系统的物理实体和物理装置,即那些我们看得见也摸得着得东西,一台完整的电脑一般包括输入/输出设备、存储器、运算器、控制器等。软件是那些为了运行、管理和维修电脑而人工编制的各种程序的集合。

电脑的硬件和软件是相辅相成的。它们共同构成完整的电脑系统,缺一不可,没有软件的电脑等于一堆废铜烂铁,无任何功效;同样,没有硬件,软件也就如无源之水,无立足之地。它们只有相互配合,电脑才能正常运行。

三、裸机的概念

以前我们只是很简单的从电脑内部数据信号如何输入、输出的角度介绍了电脑的工作原理,在这种情况下,我们很难分辨硬件和软件的不同作用,下面,我们就从这个角度来看一下电脑的控制流程。首先,我们介绍一下裸机的概念,简单讲,裸机即是电脑硬件的组合,也就是大家平时所说的电脑。

四、基本输入输出系统

一般情况下,我们不能直接操作裸机,必须通过一个叫做基本输入输出系统的软件系统(英文为Basic Input/Output System,简称BIOS),才能操作控制裸机,之所以这样称呼它,是因为它提供了最基本的计算机操作功能,如在屏幕上显示一点,接收一个键盘字符的输入等。

基本输入输出系统是非常重要的,几乎所有电脑功能最终都是分解为一个个简单的基本输入输出操作来实现。辟如画一幅风景,就是由一系列画不同颜色和亮度点的基本输入输出操作来完成。

基本输入输出系统存放在主板的只读存储器(英文为Read Only Memory,简称ROM)芯片中,平时不可修改,也没必要修改,但恶性计算机病毒除外,1999年4月26日席卷全球的CIH病毒就破坏了相当一部份电脑的BIOS系统,弄得大家只好找专家才能修复。

五、操作系统的概念

在基本输入输出系统的外面,才是我们平常念叨的Windows98或Windows2000系统,在电脑界,这些软件又叫操作系统(Operating System),专门负责管理计算机的各种资源,并提供操作电脑所需的工作界面。有了它们,人们才可以方便自如地使用电脑。

六、应用软件的概念

顾名思义,应用软件即是提供某种特定功能的软件,如现在您使用的《WPS97》、《WORD97》等,它们一般都运行在操作系统之上,由专业人员根据各种需要开发。我们平时见到和使用的绝大部分软件均为应用软件,如杀毒软件,文字处理软件,学习软件,游戏软件,上网软件等等。 下图为一套完整的电脑系统示意框图。

6. 电脑的物理原理

电脑的物理工作原理?利用物理电子的运动作用的…在底层硬件里,只有零和一,零即为0V,一即为VCC…电脑哪袜的物理原理就是把你需要的功能先转换成硬件能识别的语言,在经过处理,最后再还原到销洞你的视觉中…这些过程都是电子的定向运动形成的,纯属个人见解…亏缓枯

7. 计算机的工作原理是什么

很多人都会用电脑,那么你知道吗我总结了一些资料,供大家参考!

计算机的基本原理是存贮程式和程控

预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列称为程式和原始资料通过输入装置输送到计算机记忆体贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地址去等步骤。

计算机在执行时,先从记忆体中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存贮器中取出资料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记忆体中去。接下来,再取出第二条指令,在控制器笑型的指挥下完成规定操作。依此进行下去,直至遇到停止指令。

o 程式与资料一样存贮,按程式编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的,故称为冯.诺依曼原理。

什么是计算机的工作原理

1、计算机系统的组成

微型计算机由硬体系统和软体系统组成。

硬体系统:指构成计算机的电子线路、电子元器件和机械装置等物理装置,它包括计算机的主机及外部装置。

软体系统:指程式及有关程式的技术文件资料。包括计算机本身执行所需要的系统软体、各种应用程式和使用者档案等。软体是用来指挥计算机具体工作的程式和资料,碰樱猜是整个计算机的灵魂。

计算机硬体系统主要由运算器、控制器、储存器、输入装置和输出装置等五部分组成。

2、计算机的工作原理

1冯?诺依曼原理

“储存程控”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯?诺依曼提出的,所以又称为“冯?诺依曼原理”。该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式,直到现在,计算机的设计与制造依然沿着“冯?诺依曼”体系结构。

2“储存程控”原理的基本内容

①采用二进位制形式表示资料和指令。

②将程式资料和指令序列预先存放在主储存器中程式储存,使计算机在工作时能够自动高速地从储存器中取出指令,并加以执行程控。

③由运算器、控制器、储存器、输入装置、输出装置五大基本部件组成计算机硬体体系结构。

3计算颂袜机工作过程

第一步:将程式和资料通过输入装置送入储存器。

第二步:启动执行后,计算机从储存器中取出程式指令送到控制器去识别,分析该指令要做什么事。

第三步:控制器根据指令的含义发出相应的命令如加法、减法,将储存单元中存放的操作资料取出送往运算器进行运算,再把运算结果送回储存器指定的单元中。

第四步:当运算任务完成后,就可以根据指令将结果通过输出装置输出。

指令

指令是用来规定计算机执行的操作和操作物件所在储存位置的一个二进位制位串。

指令的格式

一条指令由操作码和地址码两部分组成。 例如二地址指令格式如下: 操作码 地址码1 地址码2 操作码:用来指出计算机应执行何种操作的一个二进位制程式码。 具体说明指令的性质或功能,每条指令只有一个操作码 。 例如,加法、减法、乘法、除法、取数、存数等各种基本操作均有各自相应的操作码。 地址码: 指出该指令所操作处理的物件称为运算元所在储存单元的地址。 包括着运算元的来源,结果的去向或下一条指令的地址等资讯,不同指令中地址码的个数可以不一样。

指令系统

定义 一台计算机所能识别并执行的全部指令的 *** ,称为该台计算机的指令系统。指令系统中有数以百计的不同指令。

指令的分类:

1,资料传送指令:用于把储存器或暂存器中的某个运算元复制到指定的储存单元或暂存器中去。

例如: MOV CL,05H

解释:将05H储存到暂存器CL中

2,算术运算指令:用于完成两个运算元的加、减、乘、除等各种算术运算。

例如: CX=0029H,SI=04EDH,执行指令ADD SI,CX之后

将暂存器SI中储存的数04EDH和暂存器CX中储存的数0029H相加,

并把结果存在暂存器SI中

验算过程如下:

0029H

+ 04EDH

0516H

结果SI=0516H

3,逻辑运算指令:用于完成两个运算元的逻辑加、逻辑乘、按位加等各种逻辑运算。

例如:按位求反指令

BL=FBH,执行指令NOT BL后,

BL=111110112

取反后BL=000001002=04H

4,移位运算指令:用于完成指定运算元的各种型别的移位操作。

5,位与位串操作:计算机中越来越重视非数值资料的操作,包括位与位串的装入、储存、传送比较、重复执行等,也可包括位串的插入、型存取。

6,控制与转移指令:通常程式中的指令多数是依次序一条条的顺序执行,但根据指令执行的结果,也可以跳到其他指令或其他程式段去执行。具有这种功能的就是各种型别的转移指令。

7,输入/输出指令:在微机中,往往把输入/输出装置中与主机可交换资料的暂存器称为I/O端口。同时,把各个I/O端口统一编址。使用输入/输出指令,就可以去存取各种外部装置的I/O端口,实现资料的输入/输出。

8,其它指令:包括各种处理器控制指令,它们往往由作业系统专用。

相容性问题

每种CPU都有自己独特的指令系统,用某一类计算机的机器语言编制的程式难以在其他各类计算机上执行,这个问题称之为指令不相容。 向下相容: 如586机器语言向下相容486机器语言程式。

指令精简问题 精简指令系统计算机RISC。

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

程式

为解决某一问题而设计的一系列指令称为程式。 程式和相关资料存放在储存器中,计算的工作就是执行存放在储存器中的程式。 计算机执行程式的过程就是一条一条地执行指令的过程。

程式的执行又自动地控制着整个计算机的全部操作。 这就是50年前美国数学家冯·诺依曼提出的程式储存和程控的思想。这也是目前计算机的基本工作方式。

指令的执行

一条指令的执行过程大体如下:

1指令预取部件向指令快存提取一条指令,若快存中没有,则向汇流排接口部件发出请求,要求访问储存器,取得一条指令;

2汇流排接口部件在汇流排空闲时,通过汇流排从储存器中取出一条指令,放入快存和指令预取部件;

3指令译码部件从指令预取部件中取得该指令,并把它翻译成起控制作用的微码;

4地址转换与管理部件负责计算出该指令所使用的运算元的有效实体地址,需要时,请求汇流排接口部件,通过汇流排从储存器中取得该运算元;

5执行单元按照指令操作码的要求,对运算元完成规定的运算处理,并根据运算结果修改或设定处理器的一些状态标志;

6修改地址转换与管理部件中的指令地址,提供指令预取部件预取指令时使用。

Pentium 处理器中的流水线过程

由于Pentium中有两个整数ALU,所以它能同时执行两条流水线, 这种结构称为“超标量结构”Superscalar。

8. 求计算机的物理工作原理(包括硬盘、显示卡、CPU等)

、冯诺依曼原理 “存储程序控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯知衫诺依曼提出的,所以又称为“冯诺依曼原理”。该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式,直到现搭败腔在,计算机的设计与制造依然沿着“冯诺依曼”体系结构。 2、“存储程序控制”原理的基本内容 ①采用二进制形式表示数据和指令。 ②将程序(数据和指令序列)预先存放在主存储器中(程序存储),使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令,并加以执行(程序控制)。 ③由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机硬件体系结构。 3、计算机工作过程枯山 第一步:将程序和数据通过输入设备送入存储器。 第二步:启动运行后,计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别,分析该指令要做什么事。 第三步:控制器根据指令的含义发出相应的命令(如加法、减法),将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算,再把运算结果送回存储器指定的单元中。 第四步:当运算任务完成后,就可以根据指令将结果通过输出设备输出。

9. 简述计算机的工作原理

计算机的工作原理:

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。

程序与数据一样存贮,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是计算机最基本的工作原理。

(9)计算机物理原理是什么意思扩展阅读:

计算机的特点

1、运算速度快:计算机内部电路组成,可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。

2、计算精确度高:科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。

3、逻辑运算能力强:计算机不仅能进行精确计算,还具有逻辑运算功能,能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来,并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。

4、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。

5、自动化程度高:由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力,所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存,在程序控制下,计算机可以连续、自动地工作,不需要人的干预。

6、性价比高:几乎每家每户都会有电脑,越来越普遍化、大众化,21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。

10. 电脑的物理工作原理是什么

冯诺依曼理论的要点是:数字计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。

人们把冯诺依曼的这个困扰辩理论称为冯诺依曼体系结构。从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机汪缺之父。

根据冯诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能:

把需要的程序和数据送至计算机中。

必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。

能够完成各种算术、李并逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。

能够根据需要控制程序走向,并能根据指令控制机器的各部件协调操作。

能够按照要求将处理结果输出给用户。

为了完成上述的功能,计算机必须具备五大基本组成部件,包括:

输人数据和程序的输入,设备记忆程序和数据的存储器,完成数据加工处理的运算器,控制程序执行的控制器,输出处理结果的输出设备

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