计算机的工作原理

news2024/11/16 12:30:05

文章目录

  • 前言
  • 一、计算机组成
  • 二、工作原理
    • 1.首先指令输入——由鼠标/键盘完成:
    • 2.计算机对指令/输出的处理——由CPU完成:
    • 3.计算机对信息的储存——由内存、磁盘完成:
    • 4.计算机输出信息——由显卡、显示器完成;
  • 总结


前言

电脑最直白、人话的描述。


一、计算机组成

主要由:主板、CPU(中央处理器)、硬盘、内存、显卡组成(以前有介绍)

二、工作原理

1.首先指令输入——由鼠标/键盘完成:

把电脑当成我们的计算器就更好理解,我们输入指令时就是输入数字,只是我们在计算机输入的只是01二进制的数字,不是我们日常用的(0~9)十进制的数字,为什么不用十进制呢?这个就是技术问题,三进制计算机历史在苏联被研发出来过最后怎样大家可以去查查历史,这里不再多言.

2.计算机对指令/输出的处理——由CPU完成:

怎样把这些数字变成有意义的信息呢?那就需要我们去定义它们比如:00、01、10表示什么,这就是操作系统产生(如:Windows,Linux,IBM,DOS),把这些01组合定义有意义的信息如:

二进制十进制
000
011
102
113
01004
01015
01106
01117
10008
10019

我们输入其实看着是指令信息本质就是输入01的数字组合,我们通过操作系统把指令输入进电脑,电脑把我们的信息转换成01组合的数字输入电脑,操作系统相当于一个翻译,我们与计算机的交流就是通过操作系统,不然直接绕开操作系统我们直接输入01组合数字与计算机交流,操控CPU工作;

3.计算机对信息的储存——由内存、磁盘完成:

内存:由硅提炼制成成晶圆;是CPU对指令处理与输出工作时的容量与效率。
磁盘:碟片、磁头、电机马达、接口和控制电路控制芯片组成;是内存调取信息与通过内存存放信息的地方。

以下磁盘原理摘自:蛋不炒饭

磁盘的电磁原理


(1)、电磁效应:
电流通过导体时,会在导体的周围会产生感应磁场。感应磁场的磁极随电流方向的改变而改变。

在这里插入图片描述

电磁效应.png
(2)、电磁感应:
当闭合电路内的磁场发生变化(磁通量变化)时,闭合电路内会产生感应电动势。即闭合电路内磁场的变化会使电路内产生感应电流。 电流的方向与磁极方向有关。

在这里插入图片描述

电磁感应.jpg
(3)、磁盘的写过程:
磁头的结构:

磁头.png
磁头是一个外面被线圈缠绕着的U型磁芯,可以看出当磁头通电时便会产生磁场,磁场的方向随电流方向的变化而变化。

磁盘的结构:

磁盘的表面涂有一层磁性物质,在未受到外部磁场影响的情况下磁盘表面的磁性粒子的磁极方向是不会改变的。一般从未受到外部干扰的磁性粒子磁极方向是随机的,于是出现互相抵消的情况,这时磁盘的表现出无磁极显现。

磁盘写的过程:

写数据时磁头移到到磁盘要写入的位置,输入电流产生感应磁场。受磁场的影响,磁头下磁性粒子的磁极方向变为与磁场同向。如此通过给磁头不同的电流方向,使得磁盘局部产生不同的磁极,产生的磁极在未受到外部磁场干扰下是不会改变的。如此便将电信号持久化到磁盘上(当然并不是一个磁极方向代表1另一个代表0).

(4)、磁盘读取过程:

磁盘2.png
读取磁盘信息时,不通电的磁头在写入数据的位置上移动,上面可知数据在磁盘上就是一些磁极方向不同的微小局部区域,由于各个域的磁极方向不完全同,所以磁头在通过这些不同方向的区域时会产生不同方向的感应电流,这些微弱正负脉冲经过驱动的去噪扩大成为内存中的二进制数据。

在硬盘读写时,读操作是远快于写操作的,而且读/写操作具有完全不同的特性,所以目前的硬盘一般都分离出读和写两个磁头,但原理还是不变的。

4.计算机输出信息——由显卡、显示器完成;

总结

计算机(电脑)本质就是一台大型01二进制的计算器,计算机附加许多辅助就成了电脑。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/431317.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

剪枝与重参第五课:前置知识

目录前置知识前言1.CIFAR10数据集1.1 简介1.2 数据集的获取1.3 数据集的加载2.VGG网络搭建2.1 VGGNet2.2 VGG网络实现3.Batch Normalize3.1 简介3.2 BN层实现4.L1&L2正则4.1 L1正则化(Lasso回归)4.2 L2正则化(岭回归)4.3 思考5.train5.1 parse_opt5.2 train5.3 test5.4 sav…

基于Amazon S3的通用封装oss-spring-boot-starter,支持前端分片直传

前段时间使用minio-java封装了一个 minio-spring-boot-starter,但是有局限性,不能很好的支持各个云服务厂商的OSS服务,为此,利用 aws-java-sdk-s3 做一个统一的封装,兼容S3 协议的通用文件存储工具类 ,支持…

打造高效的跑腿配送系统,分享源码与经验

打造高效的跑腿配送系统,则是每一个快递公司和物流企业所追求的目标。在这篇文章中,我们将分享一些跑腿配送系统源码的技术解析、跑腿系统骑手端、商家端的优点以及跑腿配送相关的功能点介绍。 一、跑腿配送系统源码的技术解析 跑腿配送系统源码主要采…

1679_电子生产中的治具了解

全部学习汇总: GreyZhang/g_hardware_basic: You should learn some hardware design knowledge in case hardware engineer would ask you to prove your software is right when their hardware design is wrong! (github.com) 工作中切换了一下角色,做…

安装pyinstaller打包EXE

安装pyinstaller pycharm 左下角,打开包管理器 左上角输入要搜索的包 右上角点击安装 安装完后在 File - Settings - Projecxt:XXX 中设置 Python Interpreter 设置系统环境变量 打包时报错:找不到pyinstaller命令 pyinstaller : 无法将“pyinstal…

自动控制原理模拟卷4

自动控制原理模拟题四 Question1 仓库大门自动开闭控制系统原理图如下图所示,说明系统自动控制大门开闭的工作原理并画出系统方块图; 解: 当合上开门开关时,电位器桥式测量电路产生一个偏差电信号;此偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,使大门提起;与…

五、Locust之HTTP用户类

HttpUser是最常用的用户。它增加了一个客户端属性,用来进行HTTP请求。 from locust import HttpUser, task, betweenclass MyUser(HttpUser):wait_time between(5, 15)task(4)def index(self):self.client.get("/")task(1)def about(self):self.client.…

Python标准库 --- json库

目录 一、简介 二、属性 三、数据格式 一、简介 Json,全称JavaScript Object Notation,也就是JavaScript对象标记,通过对象和数组的组合表示数据,虽然构造简洁但是结构化程度非常高,是一种轻量级的数据交换格式。J…

ftp-vsftpd(Centos)

一.关闭selinux跟防火墙 setenforce 0 systemctl stop firewalld 二.安装vsftpd yum install vsftpd -y 三.创建虚拟用户与目录并申请证书 mkdir /webdata 根目录 chmod 777 /webdata/ useradd webadmin 上传的文件映射为webadmin vim user webuser虚拟用户 通过d…

Android---内存泄漏检测核心原理

目录 LeakCanary 核心原理 LeakCanary 检测对象的类型 ReferenceQueue 与 WeakReference LeakCanary 里的监控列表与保留列表 常见内存泄漏案例 1. 单例导致内存泄漏 2. 静态变量导致内存泄漏 3. 非静态内部类导致内存泄漏 4. 未取消注册或回调导致内存泄漏 5. Timer…

paddleocr 实操笔记 (前向后梳理)

要点: 参考: 基于PaddleOCR的数字显示器字符识别 工业仪表数值识别 前言 问题分析 要处理电表中的数据,可以分为步骤,拆解为以下问题: 感兴趣区域定位问题OCR读数问题 针对问题1,经过实验与探索,也找到…

黑马---Redis入门到实战【基础篇】

一、初识Redis 认识NoSql redis是键值数据库,没有表、没有约束,存的都是键值对,称为NoSql数据 NoSQL VS SQL 认识Redis Redis诞生于2009年,全称Remote Dictionary Server,远程词典服务器,是一个基于内存…

开篇:为什么学习 Go 语言

简介 Go 语言又称 Golang,由 Google 公司于 2009 年发布,近几年伴随着云计算、微服务、分布式的发展而迅速崛起,跻身主流编程语言之列,和 Java 类似,它是一门静态的、强类型的、编译型编程语言,为并发而生…

高等数学笔记(上下)

目录 不定积分定积分微分方程线性微分方程解的结构常系数齐次线性微分方程常系数齐次线性微分方程特解的求法 计算机解法 不定积分 第一类换元积分法:灵感来自于复合函数的求导,利用中间变量替换得到复合函数的积分法:设 f ( u ) f(u) f(u)具…

【Redis7】Redis7 事务管道发布订阅

【大家好,我是爱干饭的猿,本文重点介绍Redis7 事务、管道和发布订阅。 后续会继续分享Redis7和其他重要知识点总结,如果喜欢这篇文章,点个赞👍,关注一下吧】 上一篇文章:《【Redis7】Redis7 持…

Qt扫盲-QXYSeries理论总结

QXYSeries理论总结 一、概述二、常用函数介绍1. 维护点2. 绘图相关3. 绘制标签 三、信号说明1. Point 增删相关2. Point 鼠标相关3. 图变化相关 一、概述 QXYSeries 类是折线图、曲线图、散点图的基类。这个类其实就是维护的是图线的相关信息,就比如是这个线条的颜…

5、cmake的简单认识及CMakeLists.txt的编写语法

文章目录 1、cmake是什么(1)cmake的两大功能 2、CMakeLists.txt常用命令(即如何编写CMakeLists.txt文件)(1)cmake常见预定义1)常见的预定义变量2)系统信息预定义变量3)开…

开发者笑疯了! LLaMa惊天泄露引爆ChatGPT平替狂潮,开源LLM领域变天

来源: 新智源 微信号:AI-era Meta的LLaMA模型开源,让文本大模型迎来了Stable Diffustion时刻。谁都没想 谁能想到,一次意外的LLaMA泄漏,竟点燃了开源LLM领域最大的创新火花。 一系列表现出色的ChatGPT开源替代品——「羊驼家族」…

Linux系统网络传输之端口详解

Linux系统网络传输之端口详解 1、端口的概念2、安装namp3、查看端口占用情况4、安装net-tools5、查看指定端口占用情况 1、端口的概念 计算机程序之间的通讯,通过IP只能锁定计算机,但是无法锁定具体的程序。通过端口可以锁定计算机上具体的程序&#xf…

《花雕学AI》深度测试ChatGPT国内镜像站:超简单提示词的猫娘角色扮演,真的好神奇啊!

偶然看过一篇讲解如何使用ChatGPT调教猫娘的文章,有六个步骤,许许多多的调教提示语,让我感觉这是一件非常复杂与专业的事情。今天有空,于是就想先从简单的开始尝试一下。我使用了最简单的提示词:”ChatGPT角色扮演猫娘…