计算机的全部工作原理（我们每天都在用计算机）

上节课我们学习了一些计算机基本常识，回顾一下。

1、计算机发展到现在已经是第4代，超大规模集成电路计算机。

2、1946年，美国诞生第一台电子计算机。

3、计算机分巨、大、中、小、微型机，家庭电脑属于微型机。

4、美籍匈牙利数学家冯.诺依曼被称为电子计算机之父，提出计算机结构和程序存储理论。

5、以英国数学家图灵命名的图灵奖是计算机的最高奖。

6、第一个给计算机写程序的人是Ada Lovelace(阿达.洛夫莱斯)。

7、程序设计的出现早于电子计算机的出现。

8、英特尔公司创始人摩尔提出，1年半到2年，集成电路晶体管数目增加一倍，计算机性能也增加一倍，这就是摩尔定律。

本节课我们专讲一下老冯的计算机基本结构理论。(对于现在的智能手机也是适用的)

我们每天都在用计算机、手机，你知道它们的基本结构都是什么吗？

第一、计算机系统由硬件和软件系统组成。

软件包括系统软件和应用软件，系统软件就是管理计算机的软件，比如windows操作系统、数据库管理系统等。应用软件就是给我们做具体工作的软件，比如财务软件，学生管理软件。

美籍匈牙利数学家冯.诺依曼被称为电子计算机之父，提出计算机结构和程序存储理论。

看一下计算机硬件的构成：

1、运算器和控制器

我们家里的电脑，大家都拆开过，或者组装过。核心的东西有CPU，常见的有intel和AMD的，所谓的i5、i7指的就是CPU。CPU就是集成运算器与控制器。家用电脑的CPU也叫微处理器。

CPU全称叫Central Processing Unit，中文叫中央处理器。

CPU集成运算器与控制器。运算器进行各种算术运算和逻辑运算。运算器的运算是非常简单的，就是开和关的组合运算，变成计算机里的0和1的运算，就这两种状态，开与关组成千千万万的运算，你说厉害不厉害。控制器是计算机的指挥系统，通俗说就是负责调度的。

CPU的主要性能指标就是主频和字长，我们常见的3.70GHz，就是主频，主频越高越好，越高越贵，所谓I5、I7、I9就是主频的递升形成不同档次的CPU。

2、存储器

存储器一般是指我们说的内存，配置计算机的时候，我们通常要上8个G内存的，就是说的这个。

CPU里还有一种内存叫Cache，缓存，也属于内存的一种，它直接与运算器和控制器打交道，所以它的速度最快。一般数据流向是，由外存->内存->缓存->CPU。所以缓存最快，其次是内存，最后是外存。

扩展一下，存储器还包括外存，有硬盘、U盘、光盘等。

内存与CPU数据交换快，速度快，但一关电，内存里的东西就清零了，重新开机，内存里重新装东西，属于临时存放，不是永久存放。

外存的东西是永久存放的，你不主动删除，是不会消失的。

3、输入设备

就是外界向计算机传送信息的装置。最常见的是键盘和鼠标。还有光电笔、扫描从、麦克风，等等，只要是把外面的信息输入到电脑里，这种设备对计算机来讲就是输入设备。

4、输出设备

把计算机里的信息输出给外界。最常见的是显示器和打印机。此外还有音箱、绘图仪等。

第二、计算机总线结构

按总线上传输信息不同，总线可分为数据总线(DB)、地址总线(AB)和控制总线(CB)三种。

第三、计算机主要性能指标

1、字长。是指计算机所能处理的二进制代码位数。字长越长，能表示的数值范围就越大，能表示的信息就越多。目前常见的有32位和64位。我们常说的winxp就是32位的系统，已经淘汰了。现在都是64位的了，有win7、win10、windows server等。

2、运算速度。指计算机每秒所能执行的指令条数。一般用MIPS，即每秒百万条指令为单位。

3、主频。CPU的时钟频率，越高运行速度越快。i7CPU主频一般在3.7GHz左右，大家可以估算一下其他CPU。

4、内存容量。即内存大小，现在一般家用电脑配置8G内存。

计算机基本结构就讲到这里，希望大家有所帮助，感觉有用的可以收藏，欢迎关注与留言。

开始考试了

1、微机内的存储器的地址是以( )编址的。

A、二进制位 B、字长 C、字节 D、微处理器的型号

解答：一个8位字长表示一个字节，64位字长表示8个字节。答案是B。字长越大，存储器的寻找地址的范围越大，能表示的信息就越多。

2、某种计算机内存容量是640K，这里的640K是( )字节。

解答：电脑里的容量大小也是按千、万递增的，包括K、M、G、T、P，每级递增的倍数是1024倍，即2的10次方，因为最终是二进制，所以递增肯定是2的倍数。640K=640*1024。例如：8G内存大小=8*1024(M)*1024(K)*1024B。（B是Byte的简写，代表字节）。有时我们计算大约数时，就用1000去乘了。要精确就必须用1024去乘。

3、在外设中，绘图仪属于( )

解答：绘图仪和打印机都是往外出东西的，属于输出设备。扫描仪是往计算机里输入的，属于输入设备。

4、RAM中的信息是( )

A、生产厂家预先写入的。 B、计算机工作时随机写入的。 C、防止计算机病毒时所使用的。 D、专门用于计算机开机时自检的。

解答：事先写好的，基本不能改写的叫ROM(只读存储器)，计算机的BIOS系统，就是计算机出厂后存储计算机基本配置信息的，都是厂家写好的，包括开机自检，这就是ROM。以前的防病毒卡上也有ROM芯片。RAM就是我们通常所说的内存，是可写的，是由计算机工作时随机写入的。答案是B。

5、计算机主机是由CPU与( )构成的。

A、控制器 B、运算器 C、存储器 D、输入、输出设备

解答：计算机是由5部分构成，包括控制器、运算器、存储器、输入、输出设备。其中输入、输出设备属于在机箱之外的设备，称为外部设备。而控制器、运算器、存储器在主机箱内部，他们是构成主机的重要组成部分。而CPU就是控制器和运算器的统称。所以答案是C。

6、计算机总线上传输的信号有( )

解答：按总线上传输信息不同，总线可分为数据总线(DB)、地址总线(AB)和控制总线(CB)三种。计算机总线上传输的信号有数据信号、地址信号和控制信号。死记硬背吧。

7、在计算机硬件系统中，Cache是（ ）存储器

A、只读 B、可编程只读 C、可擦除可编程只读 D、高速缓冲

解答：Cache的简称就是缓存，全称高速缓冲存储器，答案是D。ROM是只读的，RAM是可写的。

8、微型计算机中，（ ）的存取速度最快。

A、高速缓存 B、外存储器 C、寄存器 D、内存储器

解答：与CPU打交道的顺序是：CPU中的寄存器>CPU中的缓存(Cache)>计算机中的内存(RAM)>外存，例如计算机中的硬盘(HARD DISK)。答案是C。

9、下列设备，既是输入设备又是输出设备的是（ ）

A、键盘 B、触摸屏 C、扫描仪 D、投影仪 E、数字化仪

解答：触摸屏既可当显示器，又可以替代键盘和鼠标，因此触摸屏既是输入设备又是输出设备。其他设备功能是单一的。

10、下列哪个不是计算机硬件的组成部分（ ）。

A、主板 B、虚拟内存 C、电源 D、总线

解答：计算机硬件的组成与计算机构成不是一个概念。计算机硬件的组成，就是组成计算机的那些能摸得着看得见的东西，都是计算机硬件。而计算机构成是一个专业概念，是指计算机的基本结构，不是指哪些特定硬件。所以计算机构成不包括主板电源什么的，而计算机的硬件组成就包括主板、电源、总线什么的。而虚拟内存，是一种计算机内存划分技术，是用软件实现的，它不是硬件。答案是B。

11、下面哪些部件对于个人桌面电脑的正常运行不是必需的( )

A、CPU B、图形卡(显卡) C、光驱 D、主板 E、内存

解答：计算机构成的五大部分为什么不包括显卡呢？难道显卡不是必须的吗？其实显卡里有运算器GPU（图形处理器）,还有显卡的内存(显存)，并负责输出到显示器。所以显卡的内容已经包括在五大部分里了，不用单独列出来。但对于电脑的运行，没有显卡可不行。没有光驱，没有硬盘，没有U盘都可以。所以答案是C。

12、下列哪个不是计算机的存储设备。

A、文件管理器 B、内存 C、高速缓存 D、硬盘 E、U盘

答案是A，文件管理器是软件。

13、用静电吸附墨粉后转移到纸张上，是哪种输出设备的工作方式（ ）

A、针式打印机 B、喷墨打印机 C、激光打印机 D、笔式绘图仪 E、喷墨绘图仪

解答：针式，就是用针打在色带上，色带的压力的痕迹打在纸上。喷墨，把墨喷到纸上。激光，静电吸附墨粉。笔式，夹着一支笔。所以答案是C。

14、一位艺术史学家有20000幅1024*768的32位真彩色图像，如果将这些图像以位图形式保存在CD光盘上(一张CD光盘容量以600M计算)，大约需要( )张光盘。

解答：(20000*1024*768*32/8)/(600*1024*1024)=100张

15、下列设备不具有计算机功能的是( )

A、笔记本电脑 B、掌上电脑 C、智能手机 D、电子计算器 E、液晶显示器

解答：显示器属于输出设备，没有计算机功能。答案是E。

16、以下哪个不是计算机的输出设备( )

A、音箱 B、显示器 C、打印机 D、扫描仪 E、绘图仪

答案是D。

17、以下断电仍能保存数据的有( )

A、寄存器 B、ROM C、RAM D、高速缓存

解答：断电能保存数据的有外存和ROM。外存指的是硬盘、光盘、U盘等。ROM指的是出厂就写好的配置信息等，不能改也不丢失。答案是B。内存包括寄存器、高速缓存、RAM、显存等，断电数据就清空。

18、BIOS（基本输入输出系统）是一组固化在计算机( )上一个ROM芯片上的程序。

A、控制器 B、cpu C、主板 D、内存条 E、硬盘

解答：BIOS是固化在ROM里的，一般固化在主板上。主板不是计算机的构成部分，但属于计算机硬件系统。

19、一个完整的计算机系统应包括（ ）

A、系统硬件和系统软件 B、硬件系统和软件系统 C、主机和外部设备 D、主机、键盘、显示器和辅助存储器

解答：一个完整的计算机系统应包括硬件系统和软件系统，答案B正确。 C和D都有是硬件。A错在，一没有系统硬件这个概念，二系统软件是软件系统的一部分，软件系统包括系统软件和应用软件。

20、以下断电仍能保存数据的是( )

A、硬盘 B、高速缓存 C、显存 D、RAM

解答：参照17题，答案选A。

这节课就讲到这里，希望大家有所帮助，感觉有用的可以收藏，于老师会持续发布系列普及课程，欢迎关注与留言。

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