计算机基础知识 - 快速指南

计算机 - 概述

当今世界是一个信息丰富的世界，了解计算机已成为每个人的必需品。计算机是一种电子数据处理设备，它接受并存储数据输入，处理数据输入，并产生所需格式的输出。

本教程的目的是向您介绍计算机及其基础知识。

计算机的功能

如果我们从广义上看，任何数字计算机都执行以下五种功能 -

步骤 1 - 将数据作为输入。

步骤 2 - 将数据/指令存储在内存中并根据需要使用它们。

步骤 3 - 处理数据并将其转换为有用的信息。

步骤 4 - 生成输出。

步骤 5 - 控制上述所有四个步骤。

电脑

计算机的优点

以下是计算机的某些优点。

高速

  • 计算机是一种非常快的设备。

  • 它能够执行大量数据的计算。

  • 计算机的速度单位有微秒、纳秒，甚至皮秒。

  • 它可以在几秒钟内执行数百万次计算，而人类则需要花费数月的时间来执行相同的任务。

准确性

  • 计算机除了速度非常快之外，还非常准确。

  • 计算 100% 无错误。

  • 只要输入正确，计算机就能以 100% 的准确度执行所有工作。

存储能力

  • 内存是计算机的一个非常重要的特性。

  • 计算机的存储容量比人类大得多。

  • 它可以存储大量数据。

  • 它可以存储任何类型的数据，如图像、视频、文本、音频等。

勤勉

  • 与人类不同，计算机不会单调、疲劳和注意力不集中。

  • 它可以连续工作，没有任何错误和无聊。

  • 它可以以相同的速度和精度执行重复的任务。

多功能性

  • 计算机是一种用途非常广泛的机器。

  • 计算机在执行要完成的工作时非常灵活。

  • 该机器可用于解决各个领域的相关问题。

  • 在某个例子中，它可能正在解决一个复杂的科学问题，而下一刻它可能正在玩纸牌游戏。

可靠性

  • 计算机是一种可靠的机器。

  • 现代电子元件的寿命很长。

  • 计算机的设计旨在使维护变得容易。

自动化

  • 计算机是一台自动机器。

  • 自动化是自动执行给定任务的能力。一旦计算机接收到程序，即将该程序存储在计算机存储器中，那么该程序和指令就可以控制程序的执行，而无需人工交互。

减少文书工作和成本

  • 在组织中使用计算机进行数据处理可以减少文书工作并加快流程。

  • 由于电子文件中的数据可以在需要时检索，因此减少了大量纸质文件的维护问题。

  • 虽然安装计算机的初始投资很高，但它大大降低了每笔交易的成本。

计算机的缺点

以下是计算机的某些缺点。

没有智商

  • 计算机是一台没有智能来执行任何任务的机器。

  • 每条指令都必须发送给计算机。

  • 计算机无法自行做出任何决定。

依赖性

  • 它按照用户的指令运行，因此完全依赖于人类。

环境

  • 计算机的运行环境应无尘、适宜。

没感觉

  • 计算机没有感觉或情绪。

  • 它不能像人类那样根据感觉、品味、经验和知识做出判断。

计算机 - 应用程序

在本章中，我们将讨论计算机在各个领域的应用。

商业

计算机基础知识

计算机具有计算速度快、勤奋、准确性、可靠性或多功能性，这使其成为所有商业组织的组成部分。

计算机在商业组织中用于 -

  • 工资计算
  • 预算编制
  • 销售分析
  • 财务预测
  • 管理员工数据库
  • 库存维护等

银行业

电脑银行

如今，银行业几乎完全依赖计算机。

银行提供以下设施 -

  • 在线会计设施，包括检查当前余额、存款和透支、检查利息费用、股票和受托人记录。

  • 完全自动化的 ATM 机使客户能够更轻松地与银行打交道。

保险

电脑保险

保险公司在计算机的帮助下保持所有记录的最新状态。保险公司、金融公司和股票经纪公司广泛使用计算机来解决他们的问题。

保险公司正在维护所有客户的数据库，其信息显示 -

  • 继续执行政策的程序
  • 政策的开始日期
  • 保单的下一次到期分期付款
  • 成人礼
  • 应付利息
  • 生存福利
  • 奖金

教育

计算机教育

计算机有助于为教育系统提供许多设施。

  • 计算机在教育系统中提供了一种称为CBE（基于计算机的教育）的工具。

  • CBE 涉及学习的控制、交付和评估。

  • 计算机教育正在迅速增加计算机学生的数量。

  • 教育机构可以通过多种方法使用计算机来教育学生。

  • 它用于准备有关学生表现的数据库，并在此基础上进行分析。

营销

在营销中，计算机的用途如下 -

电脑营销

  • 广告- 广告专业人士利用计算机创作艺术和图形、撰写和修改文案、印刷和传播广告，以销售更多产品。

  • 家庭购物- 通过使用计算机目录使家庭购物成为可能，该目录提供对产品信息的访问并允许客户直接输入订单来填写。

卫生保健

计算机已成为医院、实验室和药房的重要组成部分。它们在医院中用于保存患者和药品的记录。它还用于扫描和诊断不同的疾病。心电图、脑电图、超声波和CT扫描等也由计算机机器完成。

以下是使用计算机的一些主要医疗保健领域。

计算机医疗保健

  • 诊断系统- 计算机用于收集数据并确定疾病原因。

  • 实验室诊断系统- 所有测试都可以通过计算机完成并准备报告。

  • 患者监护系统- 用于检查患者的异常体征，例如心脏骤停、心电图等。

  • 制药信息系统- 计算机用于检查药品标签、有效期、有害副作用等。

  • 手术- 如今，计算机也用于进行手术。

工程设计

计算机广泛用于工程目的。

主要领域之一是 CAD（计算机辅助设计），它提供图像的创建和修改。一些字段是 -

计算机工程

  • 结构工程- 需要对船舶、建筑物、预算、飞机等的设计进行应力和应变分析。

  • 工业工程- 计算机处理人员、材料和设备集成系统的设计、实施和改进。

  • 建筑工程- 计算机有助于规划城镇、设计建筑物、使用 2D 和 3D 绘图确定场地上的一系列建筑物。

军队

计算机军事

计算机主要用于国防。现代坦克、导弹、武器等。军事上也采用计算机控制系统。使用计算机的一些军事领域是 -

  • 导弹控制
  • 军事通讯
  • 军事行动与规划
  • 智能武器

沟通

沟通是一种传达信息、想法、图片或言语的方式，并且能够被接收者清楚、正确地接收和理解。此类别中的一些主要领域是 -

计算机通讯
  • 电子邮件
  • 聊天
  • 新闻组
  • 文件传输协议
  • 远程登录
  • 视频会议

政府

计算机在政府服务中发挥着重要作用。此类别中的一些主要领域是 -

计算机政府
  • 预算
  • 营业税部门
  • 所得税部门
  • 男女比例的计算
  • 选民名单电脑化
  • PAN卡电脑化
  • 天气预报

计算机 - 世代

计算机术语中的一代是指计算机正在/正在使用的技术的变化。最初，生成术语用于区分不同的硬件技术。如今，生成包括硬件和软件，它们共同构成了整个计算机系统。

迄今为止已知的计算机有五代。对每一代人及其时代和特征进行了详细讨论。在下表中，提到了每一代的大致日期，这些日期通常是可以接受的。

以下是主要的五代计算机。

序列号 生成及描述
1 第一代

第一代时期：1946-1959年。基于真空管。
2 第二代

第二代时期：1959-1965年。基于晶体管。
3 第三代

第三代时期：1965-1971年。基于集成电路。
4 第四代

第四代时期：1971-1980年。基于 VLSI 微处理器。
5 第五代

第五代时期：1980年以后。基于 ULSI 微处理器。

计算机 - 类型

计算机可以根据速度和计算能力进行大致分类。

编号 类型 规格
1 PC（个人电脑） 它是一个具有中等功能的微处理器的单用户计算机系统
2 工作站 它也是一个单用户计算机系统，类似于个人计算机，但具有更强大的微处理器。
3 迷你电脑 它是一个多用户计算机系统，能够同时支持数百个用户。
4 主机架 它是一个多用户计算机系统，能够同时支持数百个用户。软件技术不同于小型机。
5 超级计算机 它是一台速度极快的计算机，每秒可以执行数亿条指令。

PC（个人电脑）

个人电脑

PC 可以定义为专为个人用户设计的小型且相对便宜的计算机。PC 基于微处理器技术，使制造商能够将整个 CPU 放置在一个芯片上。企业使用个人计算机进行文字处理、会计、桌面出版以及运行电子表格和数据库管理应用程序。在家里，个人电脑最流行的用途是玩游戏和上网。

尽管个人计算机被设计为单用户系统，但这些系统通常链接在一起形成网络。在功能方面，当今的 Macintosh 和 PC 的高端型号提供与 Sun Microsystems、Hewlett-Packard 和 Dell 的低端工作站相同的计算能力和图形功能。

工作站

工作站

工作站是用于工程应用（CAD/CAM）、桌面出版、软件开发以及其他需要中等计算能力和相对高质量图形功能的此类应用的计算机。

工作站通常配备大型高分辨率图形屏幕、大量 RAM、内置网络支持和图形用户界面。大多数工作站还具有大容量存储设备，例如磁盘驱动器，但有一种特殊类型的工作站（称为无盘工作站）没有磁盘驱动器。

工作站的常见操作系统是 UNIX 和 Windows NT。与 PC 一样，工作站也是单用户计算机，但通常连接在一起形成局域网，尽管它们也可以用作独立系统。

小型机

它是一个中型多处理系统，能够同时支持多达 250 个用户。

迷你电脑

大型机

大型机尺寸非常大，是一台昂贵的计算机，能够同时支持数百甚至数千个用户。大型机并发执行多个程序并支持多个程序同时执行。

主机架

超级计算机

超级计算机是目前最快的计算机之一。超级计算机非常昂贵，用于需要大量数学计算（数字运算）的专业应用。

超级计算机

例如，天气预报、科学模拟、（动画）图形、流体动力学计算、核能研究、电子设计和地质数据分析（例如石化勘探）。

计算机 - 组件

所有类型的计算机都遵循相同的基本逻辑结构，并执行以下五种基本操作，将原始输入数据转换为对其用户有用的信息。

编号 手术 描述
1 接受输入 将数据和指令输入计算机系统的过程。
2 存储数据 保存数据和指令，以便在需要时进行处理。
3 处理数据 对数据执行算术和逻辑运算，以便将其转换为有用的信息。
4 输出信息 为用户生成有用信息或结果（例如打印报告或视觉显示）的过程。
5 控制工作流程 指导执行所有上述操作的方式和顺序。
计算机架构

输入单元

该单元包含我们可以将数据输入计算机的设备。该单元在用户和计算机之间创建链接。输入设备将信息翻译成计算机可以理解的形式。

CPU（中央处理单元）

CPU被认为是计算机的大脑。CPU 执行所有类型的数据处理操作。它存储数据、中间结果和指令（程序）。它控制着计算机各部分的运行。

CPU本身具有以下三个组件 -

  • ALU（算术逻辑单元）
  • 内存单元
  • 控制单元

输出单元

输出单元由一些设备组成，借助这些设备我们可以从计算机获取信息。该单元是计算机和用户之间的纽带。输出设备将计算机的输出转换为用户可以理解的形式。

计算机-CPU(中央处理器)

中央处理器（CPU）由以下功能组成 -

  • CPU被认为是计算机的大脑。
  • CPU 执行所有类型的数据处理操作。
  • 它存储数据、中间结果和指令（程序）。
  • 它控制着计算机各部分的运行。
中央处理器

CPU本身具有以下三个组件。

  • 内存或存储单元
  • 控制单元
  • ALU（算术逻辑单元）
计算机架构

内存或存储单元

该单元可以存储指令、数据和中间结果。该单元在需要时向计算机的其他单元提供信息。它也称为内部存储单元或主存储器或主存储器或随机存取存储器（RAM）。

它的大小影响速度、功率和能力。主存储器和辅助存储器是计算机中的两种存储器。存储单元的功能是 -

  • 它存储处理所需的所有数据和指令。

  • 它存储处理的中间结果。

  • 它存储最终的处理结果，然后将这些结果发布到输出设备。

  • 所有输入和输出都通过主存储器传输。

控制单元

该单元控制计算机各部分的操作，但不执行任何实际的数据处理操作。

该单元的功能是 -

  • 它负责控制计算机其他单元之间的数据和指令传输。

  • 它管理和协调计算机的所有单元。

  • 它从内存中获取指令，解释它们，并指挥计算机的操作。

  • 它与输入/输出设备通信，以传输存储中的数据或结果。

  • 它不处理或存储数据。

ALU（算术逻辑单元）

该单元由两个小节组成，即

  • 算术部分
  • 逻辑部分

算术部分

算术部分的功能是执行加、减、乘、除等算术运算。所有复杂的操作都是通过重复使用上述操作来完成的。

逻辑部分

逻辑部分的功能是执行数据的比较、选择、匹配、合并等逻辑操作。

计算机 - 输入设备

以下是计算机中使用的一些重要输入设备 -

  • 键盘
  • 老鼠
  • 操纵杆
  • 光笔
  • 轨迹球
  • 扫描器
  • 绘图板
  • 麦克风
  • 磁墨卡读卡器(MICR)
  • 光学字符读取器(OCR)
  • 条码读取器
  • 光学标记读取器(OMR)

键盘

键盘是最常见且非常流行的输入设备，有助于将数据输入计算机。键盘的布局与传统打字机的布局类似，但提供了一些用于执行附加功能的附加键。

键盘

键盘有两种尺寸：84 键或 101/102 键，但现在也可用于 Windows 和 Internet 的 104 键或 108 键键盘。

键盘上的按键如下 -

序列号 按键及说明
1

键入按键

这些键包括字母键 (AZ) 和数字键 (09)，它们的布局通常与打字机的布局相同。
2

数字键盘

它用于输入数字数据或光标移动。一般来说，它由一组 17 个按键组成，这些按键的布局与大多数加法机和计算器所使用的配置相同。
3

功能键

键盘上有十二个功能键，它们在键盘顶部排成一排。每个功能键都有独特的含义并用于某些特定目的。
4

控制键

这些键提供光标和屏幕控制。它包括四个方向箭头键。控制键还包括 Home、End、Insert、Delete、Page Up、Page Down、Control(Ctrl)、Alternate(Alt)、Escape(Esc)。
5

特殊用途钥匙

键盘还包含一些特殊用途的键，例如 Enter、Shift、Caps Lock、Num Lock、空格键、Tab 和 Print Screen。

老鼠

鼠标是最流行的指点设备。它是一种非常著名的光标控制设备，有一个手掌大小的小盒子，底部有一个圆球，它可以感应鼠标的移动，并在按下鼠标按钮时向 CPU 发送相应的信号。

一般来说，它有两个按钮，称为左按钮和右按钮，按钮之间有一个滚轮。鼠标可用于控制光标在屏幕上的位置，但不能用于将文本输入计算机。

老鼠

优点

  • 便于使用
  • 不是很贵
  • 光标移动速度快于键盘的箭头键。

操纵杆

操纵杆也是一种指点设备，用于移动显示器屏幕上的光标位置。它是一根在下端和上端都有一个球形球的棍子。下部球形球在球窝中移动。操纵杆可以在所有四个方向上移动。

操纵杆

操纵杆的功能与鼠标类似。它主要用于计算机辅助设计（CAD）和玩电脑游戏。

光笔

光笔是一种类似于笔的指示设备。它用于选择显示的菜单项或在监视器屏幕上绘制图片。它由放置在小管中的光电管和光学系统组成。

光笔

当光笔笔尖在显示器屏幕上移动并按下笔按钮时，其光电管传感元件检测屏幕位置并将相应信号发送到 CPU。

轨迹球

轨迹球是一种主要用于笔记本电脑的输入设备，而不是鼠标。这是一个半插入的球，通过在球上移动手指，可以移动指针。

轨迹球

由于整个设备不移动，轨迹球比鼠标需要更少的空间。轨迹球有多种形状，如球形、按钮形或方形。

扫描器

扫描仪是一种输入设备，其工作原理更像是复印机。当某些信息在纸上可用并且要传输到计算机的硬盘以供进一步操作时使用它。

扫描器

扫描仪从源捕获图像，然后将其转换为可以存储在磁盘上的数字形式。这些图像可以在打印之前进行编辑。

数字化仪

数字化仪是将模拟信息转换为数字形式的输入设备。数字化仪可以将来自电视或相机的信号转换为一系列可以存储在计算机中的数字。计算机可以使用它们来创建相机所指向的任何内容的图片。

绘图板

数字化仪也称为平板电脑或图形平板电脑，因为它将图形和图片数据转换为二进制输入。作为数字转换器的图形输入板用于绘图和图像处理应用程序的精美作品。

麦克风

麦克风是一种输入声音的输入设备，然后以数字形式存储。

麦克风

麦克风用于各种应用，例如向多媒体演示添加声音或混合音乐。

磁墨卡读卡器 (MICR)

由于银行每天需要处理大量支票，因此普遍使用MICR输入设备。银行的代码和支票号码用一种特殊类型的墨水印在支票上，这种墨水含有机器可读的磁性材料颗粒。

磁墨卡读卡器(MICR)

此读取过程称为磁性墨水字符识别 (MICR)。MICR 的主要优点是速度快且不易出错。

光学字符读取器 (OCR)

OCR 是一种用于读取打印文本的输入设备。

光学字符读取器(OCR)

OCR 以光学方式逐字符扫描文本，将其转换为机器可读的代码，并将文本存储在系统内存中。

条码阅读器

条码阅读器是用于读取条码数据（明暗线形式的数据）的设备。条形码数据通常用于标记商品、对书籍进行编号等。它可以是手持式扫描仪，也可以嵌入固定式扫描仪中。

条码读取器

条形码阅读器扫描条形码图像，将其转换为字母数字值，然后将其输入到条形码阅读器所连接的计算机。

光学标记读取器 (OMR)

OMR 是一种特殊类型的光学扫描仪，用于识别钢笔或铅笔所做的标记类型。它用于要选择并标记几个选项之一的情况。

光学标记读取器(OMR)

专门用于检查选择题考试答卷。

计算机 - 输出设备

以下是计算机中使用的一些重要输出设备。

  • 显示器
  • 图形绘图仪
  • 打印机

显示器

显示器，通常称为视觉显示单元（VDU），是计算机的主要输出设备。它由微小的点（称为像素）形成图像，这些点以矩形形式排列。图像的清晰度取决于像素的数量。

监视器使用的观看屏幕有两种。

  • 阴极射线管 (CRT)
  • 平板显示器

阴极射线管 (CRT) 监视器

CRT 显示器由称为像素的小图像元素组成。像素越小，图像清晰度或分辨率就越好。需要多个发光像素才能形成一个完整的字符，例如单词 help 中的字母“e”。

显像管显示器

屏幕上一次可以显示有限数量的字符。屏幕可以分为一系列字符框 - 屏幕上可以放置标准字符的固定位置。大多数屏幕能够水平显示 80 个字符的数据和垂直显示 25 行的数据。

CRT 有一些缺点 -

  • 尺寸大
  • 高功耗

平板显示器

平板显示器是指与CRT相比体积、重量和功率要求减小的一类视频设备。您可以将它们挂在墙上或戴在手腕上。平板显示器的当前用途包括计算器、视频游戏、监视器、笔记本电脑和图形显示器。

平板显示器

平板显示器分为两类 -

  • 发射显示器- 发射显示器是将电能转化为光的设备。例如，等离子面板和LED（发光二极管）。

  • 非发射显示器- 非发射显示器使用光学效应将阳光或其他来源的光转换为图形图案。例如，LCD（液晶器件）。

打印机

打印机是一种输出设备，用于将信息打印在纸张上。

有两种类型的打印机 -

  • 击打式打印机
  • 非击打式打印机

击打式打印机

击打式打印机通过在色带上敲击字符来打印字符，然后将色带压在纸张上。

击打式打印机的特点如下：

  • 耗材成本极低
  • 十分吵闹
  • 由于成本低，适用于批量打印
  • 与纸张发生物理接触以产生图像

这些打印机有两种类型 -

  • 字符打印机
  • 行式打印机

字符打印机

字符打印机是一次打印一个字符的打印机。

这些进一步分为两种类型：

  • 点阵打印机(DMP)
  • 雏菊轮

针式打印机

在市场上，最流行的打印机之一是针式打印机。这些打印机因其打印方便且价格经济而受到欢迎。打印的每个字符都是点图案的形式，头部由大小为（5*7、7*9、9*7 或 9*9）的针脚矩阵组成，这些针脚矩阵形成一个字符，这就是它的原因称为点阵打印机。

针式打印机

优点

  • 便宜
  • 广泛使用
  • 可以打印其他语言字符

缺点

  • 速度慢
  • 低质量

雏菊轮

头部位于轮子上，与字符相对应的针脚就像雏菊（花）的花瓣，这就是为什么它被称为雏菊轮打印机。这些打印机通常用于办公室的文字处理，需要以非常好的质量到处发送几封信。

菊花轮打印机

优点

  • 比 DMP 更可靠
  • 更好的质量
  • 字符字体可以轻松更改

缺点

  • 比 DMP 慢
  • 嘈杂
  • 比DMP贵

行式打印机

行式打印机是一次打印一行的打印机。

行式打印机

它们有两种类型 -

  • 鼓式打印机
  • 链式打印机

鼓式打印机

这种打印机的形状像一个鼓，因此被称为鼓式打印机。滚筒的表面被分成许多轨道。磁道总数等于纸张的大小，即对于 132 个字符的纸张宽度，鼓将具有 132 个磁道。字符集压印在轨道上。市场上可用的不同字符集有48字符集、64字符集和96字符集。滚筒旋转一圈打印一行。鼓式打印机速度快，每分钟可打印300至2000行。

优点

  • 速度非常高

缺点

  • 非常贵
  • 字符字体无法更改

链式打印机

在这种打印机中，使用了一系列字符集，因此被称为链式打印机。标准字符集可能有 48、64 或 96 个字符。

优点

  • 字符字体可以轻松更改。
  • 同一台打印机可以使用不同的语言。

缺点

  • 嘈杂

非击打式打印机

非击打式打印机不使用色带打印字符。这些打印机一次打印一整页，因此也称为页面打印机。

这些打印机有两种类型 -

  • 激光打印机
  • 喷墨打印机

非击打式打印机的特点

  • 比击打式打印机更快
  • 他们不吵闹
  • 高质量
  • 支持多种字体和不同的字符大小

激光打印机

这些是非击打式页面打印机。他们使用激光产生形成要打印在页面上的字符所需的点。

激光打印机

优点

  • 速度非常高
  • 非常高质量的输出
  • 良好的图形质量
  • 支持多种字体和不同的字符大小

缺点

  • 昂贵的
  • 不能用于在一次打印中生成文档的多份副本

喷墨打印机

喷墨打印机是基于相对较新的技术的非击打式字符打印机。他们通过将小滴墨水喷到纸上来打印字符。喷墨打印机可产生具有美观功能的高质量输出。

喷墨打印机

它们产生的噪音较小，因为没有进行锤击，并且有多种打印模式可供选择。彩色打印也是可能的。某些型号的喷墨打印机还可以进行多份打印。

优点

  • 高品质印刷
  • 更可靠

缺点

  • 价格昂贵，因为每页的成本很高
  • 与激光打印机相比速度慢

电脑内存

记忆就像人的大脑一样。它用于存储数据和指令。计算机内存是计算机中的存储空间，其中存储要处理的数据和处理所需的指令。内存被分为大量称为单元的小部分。每个位置或单元都有一个唯一的地址，其范围从零到内存大小减一。例如，如果计算机有 64k 个字，那么这个内存单元就有 64 * 1024 = 65536 个内存位置。这些位置的地址从 0 到 65535 不等。

内存主要分为三种类型 -

  • 高速缓存存储器
  • 主存储器/主存储器
  • 辅助存储器

高速缓存存储器

高速缓冲存储器是一种非常高速的半导体存储器，可以加速CPU。它充当 CPU 和主存储器之间的缓冲区。它用于保存CPU最常用的数据和程序部分。操作系统将部分数据和程序从磁盘传输到高速缓存，CPU 可以从高速缓存中访问它们。

高速缓存存储器

优点

高速缓冲存储器的优点如下：

  • 高速缓冲存储器比主存储器更快。
  • 与主存储器相比，它消耗更少的访问时间。
  • 它存储可以在短时间内执行的程序。
  • 它存储数据以供临时使用。

缺点

高速缓冲存储器的缺点如下：

  • 高速缓冲存储器的容量有限。
  • 这非常贵。

主存储器（主存储器）

主存储器仅保存计算机当前正在处理的数据和指令。它的容量有限，断电后数据会丢失。它一般由半导体器件构成。这些存储器不如寄存器快。需要处理的数据和指令驻留在主存储器中。它分为 RAM 和 ROM 两个子类。

主内存

主存储器的特性

  • 这些是半导体存储器。
  • 它被称为主存储器。
  • 通常是易失性存储器。
  • 如果电源关闭，数据就会丢失。
  • 它是计算机的工作内存。
  • 比辅助记忆更快。
  • 没有主内存，计算机就无法运行。

辅助存储器

这种类型的存储器也称为外部存储器或非易失性存储器。它比主存储器慢。它们用于永久存储数据/信息。CPU不直接访问这些存储器，而是通过输入输出例程访问它们。辅助存储器的内容首先传输到主存储器，然后CPU才能访问它。例如，磁盘、CD-ROM、DVD 等。

辅助内存

辅助存储器的特点

  • 这些是磁存储器和光存储器。
  • 它被称为备份存储器。
  • 它是一种非易失性存储器。
  • 即使电源关闭，数据也会永久存储。
  • 它用于在计算机中存储数据。
  • 计算机可以在没有辅助存储器的情况下运行。
  • 比初级记忆慢。

随机存取存储器

RAM（随机存取存储器）是CPU的内部存储器，用于存储数据、程序和程序结果。它是一个读/写存储器，在机器工作之前存储数据。一旦机器关闭，数据就会被删除。

主内存

RAM 中的访问时间与地址无关，也就是说，内存中的每个存储位置与其他位置一样容易到达，并且需要相同的时间。RAM 中的数据可以随机访问，但成本非常高。

RAM 是易失性的，即当我们关闭计算机或断电时，存储在其中的数据就会丢失。因此，计算机经常使用备用不间断电源系统 (UPS)。RAM 的物理尺寸和可容纳的数据量都很小。

RAM有两种类型 -

  • 静态随机存储器（SRAM）
  • 动态内存 (DRAM)

静态随机存储器（SRAM）

静态一词表示只要供电，存储器就会保留其内容。然而，由于不稳定的性质，断电时数据会丢失。SRAM 芯片使用 6 个晶体管的矩阵，没有电容器。晶体管不需要电源来防止泄漏，因此 SRAM 不需要定期刷新。

矩阵中有额外的空间，因此对于相同数量的存储空间，SRAM比DRAM使用更多的芯片，使得制造成本更高。因此，SRAM 用作高速缓冲存储器并且具有非常快的访问速度。

静态RAM的特点

  • 长寿
  • 无需刷新
  • 快点
  • 用作高速缓冲存储器
  • 大尺寸
  • 昂贵的
  • 高功耗

动态内存 (DRAM)

与 SRAM 不同，DRAM 必须不断刷新才能维护数据。这是通过将存储器放置在每秒重写数据数百次的刷新电路上来完成的。由于价格便宜且体积小，大多数系统内存都使用 DRAM。所有DRAM都是由存储单元组成，存储单元由一个电容器和一个晶体管组成。

动态RAM的特点

  • 数据生命周期短
  • 需要不断刷新
  • 与 SRAM 相比速度较慢
  • 用作内存
  • 尺寸较小
  • 不会那么贵
  • 更少的电力消耗

计算机 - 只读存储器

ROM 代表只读存储器。我们只能读取而不能写入的内存。这种类型的存储器是非易失性的。该信息在制造过程中永久存储在此类存储器中。ROM 存储启动计算机所需的指令。此操作称为引导程序。ROM芯片不仅用于计算机，还用于洗衣机、微波炉等其他电子产品。

只读存储器

现在让我们讨论各种类型的 ROM 及其特性。

MROM（屏蔽 ROM）

最早的 ROM 是硬连线设备，包含一组预编程的数据或指令。这些类型的 ROM 称为屏蔽 ROM，价格低廉。

PROM（可编程只读存储器）

PROM 是只读存储器，用户只能修改一次。用户购买一个空白的PROM并使用PROM程序输入所需的内容。PROM芯片内部有一些小保险丝，在编程时会被烧断。它只能编程一次并且不可擦除。

EPROM（可擦除可编程只读存储器）

将 EPROM 暴露在紫外线下长达 40 分钟即可将其擦除。通常，EPROM擦除器可以实现此功能。在编程期间，电荷被捕获在绝缘栅区域中。由于电荷没有泄漏路径，因此电荷保留10年以上。为了消除该电荷，紫外线穿过石英晶体窗口（盖子）。暴露在紫外线下会消散电荷。正常使用时，石英盖用贴纸密封。

EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）

EEPROM 以电方式编程和擦除。它可以被擦除和重新编程大约一万次。擦除和编程都需要大约 4 到 10 ms（毫秒）。在EEPROM中，任何位置都可以选择性地擦除和编程。EEPROM 可以一次擦除一个字节，而不是擦除整个芯片。因此，重新编程的过程是灵活但缓慢的。

ROM的优点

ROM 的优点如下：

  • 本质上不挥发
  • 不能被意外改变
  • 比 RAM 便宜
  • 易于测试
  • 比 RAM 更可靠
  • 静态且不需要刷新
  • 内容始终是已知的并且可以验证

电脑 - 主板

主板充当将计算机的所有部件连接在一起的单一平台。它直接或通过电缆连接CPU、内存、硬盘、光驱、显卡、声卡等端口和扩展卡。它可以被认为是计算机的支柱。

母板

主板特点

主板具有以下功能 -

  • 主板在支持各种类型的组件方面差异很大。

  • 主板支持单一类型的CPU和少数类型的内存。

  • 显卡、硬盘、声卡必须与主板兼容才能正常工作。

  • 主板、机箱和电源必须兼容才能正常工作。

热门制造商

以下是主板的热门制造商。

  • 英特尔
  • 华硕
  • 建碁
  • 一点点
  • 映泰
  • 技嘉
  • 微星指数

主板说明

主板安装在机箱内，并通过小螺钉穿过预钻孔牢固连接。主板包含连接所有内部组件的端口。它为 CPU 提供单个插槽，而对于内存，通常提供一个或多个插槽。主板提供通过带状电缆连接软盘驱动器、硬盘驱动器和光驱的端口。主板带有风扇和一个专门用于供电的端口。

主板前面有一个外围卡插槽，可以将显卡、声卡和其他扩展卡连接到主板上。

主板左侧有多个端口，用于连接显示器、打印机、鼠标、键盘、扬声器和网络电缆。主板还提供 USB 端口，允许以插入/拔出方式连接兼容设备。例如，笔式驱动器、数码相机等。

计算机 - 内存单元

存储单元是存储单元中可以存储的数据量。此存储容量以字节表示。

下表解释了主存储器存储单元 -

编号 单位及说明
1

位（二进制数字）

二进制数字是逻辑 0 和 1，表示电路中组件的无源或有源状态。
2

蚕食

一组 4 位称为半字节。
3

字节

一组 8 位称为字节。字节是最小的单位，可以表示一个数据项或一个字符。
4

单词

计算机字与字节一样，是作为一个单元处理的一组固定数量的位，它随计算机的不同而变化，但对于每台计算机来说都是固定的。

计算机字的长度称为字大小或字长。它可以小至 8 位，也可以长至 96 位。计算机以计算机字的形式存储信息。

下表列出了一些更高的存储单元 -

编号 单位及说明
1

千字节 (KB)

1 KB = 1024 字节
2

兆字节 (MB)

1 MB = 1024 KB
3

千兆字节 (GB)

1 GB = 1024 MB
4

太字节 (TB)

1 TB = 1024 GB
5

拍字节 (PB)

1 PB = 1024 TB

计算机 - 端口

端口是一个物理对接点，外部设备可以通过它连接到计算机。它还可以是程序对接点，信息通过该对接点从程序流向计算机或通过互联网。

港口特点

端口具有以下特征 -

  • 外部设备使用电缆和端口连接到计算机。

  • 端口是主板上的插槽，外部设备的电缆插入其中。

  • 通过端口连接的外部设备的示例有鼠标、键盘、显示器、麦克风、扬声器等。

电脑端口

现在让我们讨论一些重要的端口类型 -

串行端口

  • 用于外部调制解调器和旧电脑鼠标

  • 两个版本：9 针、25 针型号

  • 数据传输速度为每秒 115 KB

并口

  • 用于扫描仪和打印机

  • 也称为打印机端口

  • 25针型号

  • 符合 IEEE 1284 标准的 Centronics 端口

PS/2 端口

  • 用于旧电脑键盘和鼠标

  • 也称为鼠标端口

  • 大多数旧电脑提供两个 PS/2 端口，每个端口用于鼠标和键盘

  • 符合 IEEE 1284 标准的 Centronics 端口

通用串行总线（或 USB）端口

  • 它可以连接各种外部USB设备，如外部硬盘、打印机、扫描仪、鼠标、键盘等。

  • 它于 1997 年推出。

  • 大多数计算机至少提供两个 USB 端口。

  • 数据传输速度为每秒 12 兆位。

  • USB 兼容设备可以从 USB 端口获取电源。

VGA接口

  • 将显示器连接到计算机的视频卡。

  • 它有 15 个孔。

  • 类似于串口连接器。但是，串口连接器有引脚，VGA 端口有孔。

电源连接器

  • 三孔插头。

  • 连接到插入电源线或墙上插座的计算机电源线。

火线端口

  • 以非常快的速度传输大量数据。

  • 将摄像机和视频设备连接到计算机。

  • 数据传输速度为每秒 400 至 800 兆比特。

  • 由苹果公司发明。

  • 它具有三种变体：4 针 FireWire 400 连接器、6 针 FireWire 400 连接器和 9 针 FireWire 800 连接器。

调制解调器端口

  • 将 PC 的调制解调器连接到电话网络。

以太网端口

  • 连接到网络和高速互联网。

  • 将网络电缆连接至计算机。

  • 该端口位于以太网卡上。

  • 数据传输速度为每秒 10 兆比特到 1000 兆比特，具体取决于网络带宽。

游戏端口

  • 将操纵杆连接到 PC

  • 现在已被USB取代

数字视频接口、DVI 端口

  • 将平板液晶显示器连接到计算机的高端视频图形卡。

  • 在视频卡制造商中非常受欢迎。

插座

  • 插座将麦克风和扬声器连接到计算机的声卡。

电脑硬件

硬件代表计算机的物理和有形组件，即可以看到和触摸的组件。

硬件示例如下 -

  • 输入设备——键盘、鼠标等

  • 输出设备- 打印机、显示器等

  • 辅助存储设备- 硬盘、CD、DVD 等。

  • 内部组件- CPU、主板、RAM 等

电脑硬件

硬件与软件的关系

  • 硬件和软件相互依赖。它们两者必须协同工作才能使计算机产生有用的输出。

  • 软件的使用离不开硬件的支持。

  • 没有一套可操作的程序的硬件是无法利用的，也是无用的。

  • 为了在计算机上完成特定的工作，应将相关软件加载到硬件中。

  • 硬件是一次性费用。

  • 软件开发非常昂贵，并且是一项持续的开支。

  • 可以在硬件上加载不同的软件应用程序来运行不同的作业。

  • 软件充当用户和硬件之间的接口。

  • 如果说硬件是计算机系统的“心脏”，那么软件就是计算机系统的“灵魂”。两者是相辅相成的。

电脑软件

软件是一组程序，旨在执行明确定义的功能。程序是为解决特定问题而编写的一系列指令。

有两种类型的软件 -

  • 系统软件
  • 应用程序软件

系统软件

系统软件是旨在操作、控制和扩展计算机本身处理能力的程序集合。系统软件一般由计算机制造商编写。这些软件产品由用低级语言编写的程序组成，它们在非常基础的层面上与硬件交互。系统软件充当硬件和最终用户之间的接口。

系统软件的一些例子有操作系统、编译器、解释器、汇编器等。

应用程序软件

以下是系统软件的一些最突出的功能的列表 -

  • 接近系统
  • 速度快
  • 设计困难
  • 很难理解
  • 互动较少
  • 尺寸较小
  • 难以操纵
  • 一般用低级语言编写

应用程序软件

应用软件产品旨在满足特定环境的特定需求。在计算机实验室中准备的所有软件应用程序都可以归入应用程序软件类别。

应用软件可能由单个程序组成，例如用于编写和编辑简单文本的微软记事本。它还可能由一组程序（通常称为软件包）组成，这些程序共同完成一项任务，例如电子表格包。

应用软件的示例如下 -

  • 薪资软件
  • 学生记录软件
  • 库存管理软件
  • 所得税软件
  • 铁路订票软件
  • 微软办公套件软件
  • 微软Word
  • 微软Excel
  • 微软PowerPoint
应用程序软件

应用软件的特点如下：

  • 贴近用户
  • 易于设计
  • 更具互动性
  • 速度慢
  • 一般用高级语言编写
  • 容易明白
  • 易于操作和使用
  • 体积较大，需要较大的存储空间

计算机 - 数字系统

当我们输入一些字母或单词时，计算机会将它们翻译成数字，因为计算机只能理解数字。计算机可以理解位置数字系统，其中只有几个称为数字的符号，这些符号根据它们在数字中占据的位置代表不同的值。

数字中每个数字的值可以使用 -

  • 数字

  • 数字在数字中的位置

  • 数字系统的基数（其中基数定义为数字系统中可用的位数）

十进制

我们在日常生活中使用的数字系统是十进制数字系统。十进制以 10 为基数，因为它使用从 0 到 9 的 10 个数字。在十进制中，小数点左边的连续位置表示个位、十位、百位、千位等。

每个位置代表基数 (10) 的特定功率。例如，十进制数1234由个位4、十位3、百位2、千位1组成。其值可写为

(1 x 1000)+ (2 x 100)+ (3 x 10)+ (4 x l)
(1 x 103)+ (2 x 102)+ (3 x 101)+ (4 x l00)
1000 + 200 + 30 + 4
1234

作为计算机程序员或 IT 专业人员，您应该了解计算机中经常使用的以下数字系统。

编号 编号系统和描述
1

二进制数系统

基数 2。使用的数字：0, 1
2

八进制

基数 8。使用的数字：0 到 7
3

十六进制

基数 16。使用的数字：0 到 9，使用的字母：A- F

二进制数系统

二进制数系统的特征如下 -

  • 使用两位数字，0 和 1

  • 也称为以 2 为基数的数字系统

  • 二进制数中的每个位置代表基数 (2) 的0次方。示例2 0

  • 二进制数中的最后一个位置表示基数 (2) 的x 次幂。示例 2 x，其中x表示最后一个位置 - 1。

例子

二进制数：10101 2

计算十进制当量 -

步 二进制数 十进制数
步骤1 10101 2 ((1 x 2 4 ) + (0 x