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由此也可以看出二进制计数法是一种非常适合表示计算机内部数据的方法(见图1),计算机的CPU也只能识别和处理二进制数(见图2)。
例如,表2中的两个二进制数就不容易区分,相比之下,八进制和十六进制的数值位数减少很多,也更加容易读取和区分。
存储器、输入设备、输出设备以及数据总线都是我们可以看得见、摸得着的一些电子元器件,比如计算机的显示器、键盘、硬盘等这些东西我们都可以用眼睛看到,用手触摸到它们。我们把这些看得见、摸得着的设备称为计算机的硬件(Hardware)(见图),而把那些计算机中看不到、摸不着的东西称为计算机的软件(见图2)。
计算机是由一些依靠电来运行的装置构成的,它采用的数据表示方法很简单,并且适合用电来表示。因为电只有两种状态(“有电”和“没电”),所以在计算机内部只存在0和1两个值(“0”表示“没电”,“1”表示“有电”),计算机内部的所有数据都是由0和1这两个值构成的。
在计算机中这样的两种状态,通常用“0”表示“没电”,用“1”表示“有电”。计算机内部所有的数字都只有“0”和“1”两种数值符号。只有“0”和“1”两种数值符号构成的数字我们称之为二进制数。
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我们在小学算术课中进行各种计算时,一个数的各位都是取0~9这几个值,当某位的值达到10以后就会向高位进一位(逢十进一)。我们将这种计数方法称为十进制计数法。通常我们使用的数值,如100、1234、9999等都是十进制数。
在计算机中把负责控制功能的控制器和负责计算功能的运算器合称为*处理器(CentralProcessingUnit,CPU)。
计算机是一种电器,通电后才能运行,它在内部传输数据也是用电线来传输的,前面提到的总线其实就是一种电线,串行总线里面只有一根电线丝,而并行总线里面有多根电线丝并排在一起。
只读存储器(ROM)里面保存的内容是固定的,只能读取,不能再往里面保存新的内容,而且即使计算机关闭或断电它里面保存的内容也不会消失。
当8bit的电信号是(ON,ON,OFF,ON,OFF,OFF,ON,OFF)时,用二进制数表示就是11010010,这个二进制数我们从视觉上就能够感觉出信号状态,所以很容易理解和识别,这就是二进制数的优点。
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在计算机内部进行加减等运算时,当某位的值达到2以后就会向高位进一位(逢二进一)。我们将这种计数方法称为二进制计数法。计算机内部所有的数据都是用二进制数来表示的。表1列出了0~11的数值分别用十进制和二进制表示的情况。
系统软件是各类操作系统,如Windows、Linux、UNIX等,是负责管理计算机系统中各种硬件相互协调工作的。系统软件使得我们可以把计算机当作一个整体而无须考虑其内部每个硬件是如何工作的。
输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等;输出设备有显示器、打印机等;既可以输入数据又可以输出数据的设备有硬盘、USB存储器(优盘)、网卡等。我们把这些设备统称为外部设备。
前面我们说到把CPU、存储器、输入设备、输出设备以及数据总线组装在一起就构成了计算机,但是这样的一台计算机还不够完整,它还不能做任何事情,原因是它里面还缺一样东西:软件(Software)。
人所做的所有活动都是由大脑控制的,比如妈妈做很好吃的红烧肉就是这样的。首先妈妈大脑中已经有了如何做红烧肉的食谱,大脑控制妈妈双手按食谱来准备各种食材,然后根据食谱所示步骤一步步地做出好吃的红烧肉来。
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