计算机的硬件组件
在本课中,你将学习计算机系统的硬件组件。
冯·诺依曼架构
冯·诺依曼计算机的框图如图所示。我们可以看到四个组成部分:
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输入单元
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输出单元
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存储单元
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中央处理单元。
这四个单元均由物理设备组成,共同构成一个计算机系统。
输入和输出单元
输入单元从现实世界或输入设备获取输入,并将数据转换为字节流。常见的输入设备包括键盘、鼠标、麦克风、摄像头以及通用串行总线(USB),如图所示。
回顾: 1 字节 = 8 位。
输出单元从存储单元或中央处理单元接收已处理的数据,并将其以人类可读的格式呈现。常见的输出设备包括显示器、打印机和耳机,如以下图示。
例如,当你在键盘上按下几个键输入名字时,输入数据首先被转换为字节格式。随后在计算机内部进行处理,最后在你的显示器屏幕上呈现出来。
在下方文本框中输入你的名字(首字母不大写)。然后点击 Output 查看欢迎消息。你也可以点击 In Bytes 和 In Bits 按钮,分别查看你的名字以字节和位的形式表示。最后,请注意输出中的名字已被自动大写。
显示你的名字
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存储单元
数据从输入单元获取并转换为字节流后,会被存储到内存中。存储单元或内存是计算机的物理内存空间。它被划分为一个个字节大小的存储位置,如图所示。
通常,存储单元包含数百万字节的内存,用于存储我们日常使用的程序、游戏、图片、网站和视频等。
复习你的内存
中央处理单元
如图所示,中央处理单元是计算机中的数字电路,负责执行一系列指令来完成任务。它从存储单元获取数据,进行处理,再将结果返回存储单元。它也可以直接将处理后的数据发送到输出单元以进行显示。
要简单地将你的名字渲染到屏幕上作为输出,CPU 会从内存中检索指令和数据,然后逐步对给定数据执行这些指令。最终,它能够将你的名字呈现在屏幕上。
计算你的输入
在文本框中输入两个数字,并从下拉菜单中选择一个运算符。然后点击 = 获取所选操作的结果。
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Quiz
存储你的名字需要多少字节,假设每个字母占用一个字节。
x = 你名字中的字母数量。