计算机的工作原理是什么？

2025-02-08 13:18:42

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回答1：

计算机的工作原理：

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。

扩展资料：

计算机的特点

1、运算速度快：计算机内部电路组成，可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，使大量复杂的科学计算问题得以解决。

2、计算精确度高：科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。

3、逻辑运算能力强：计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来，并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。

4、存储容量大：计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。

5、自动化程度高：由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。

6、性价比高：几乎每家每户都会有电脑，越来越普遍化、大众化，21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。

参考资料来源：百度百科-计算机原理

回答2：

计算机的基本工作原理
计算机基本工作原理即“存储程序”原理，它是由冯·诺依曼提出的。
1946年，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了关于计算机的构成模式和工作原理的基本设想。
计算机基本构成模式
计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件
计算机中数的表示
计算机内部应采用二进制表示指令和数据
计算机的工作原理
计算机系统应按照下述模式工作：将编好的程序和原始数据，输入并存储在计算机的内存储器中（即“存储程序”）；计算机按照程序逐条取出指令加以分析，并执行指令规定的操作（即“程序控制”）。这一原理称为“存储程序”原理，是现代计算机的基本工作原理，至今的计算机仍采用这一原理。

回答3：

关于计算机网络的定义。

广义的观点：计算机技术与通信技术相结合，实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统；资源共享的观点：以能够相互共享资源的方式连接起来，并且各自具有独立功能的计算机系统的集合；对用户透明的观点：存在一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，由它来调用完成用户任务所需要的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的，实际上这种观点描述的是一个分布式系统。
1、支撑计算机网络的有两大技术原理：
1）计算机（广义上的计算机） 2）通信技术（包括接入和输出技术）
前者的存在使得用户有了强大的数据录入、处理、输出能力，后者使得信息的远程即时交换和共享成为可能。
2．计算机网络的拓朴结构。
答：计算机网络采用拓朴学的研究方法，将网络中的设备定义为结点，把两个设备之间的连接线路定义为链路。计算机网络也是由一组结点和链路组成的的几何图形，这就是拓朴结构。
分类：按信道类型分，分为点---点线路通信子网和广播信道的通信子网。采用点——点连线的通信子网的基本结构有四类：星状、环状、树状和网状；广播信道通子网有总线状、环状和无线状。
3．计算机网络的体系结构
答：将计算机网络的层次结构模型和分层协议的集合定义为计算机网络体系结构。
4．计算机网络的协议三要素
答：三要素是：1，语法：关于诸如数据格式及信号电平等的规定；2，语义：关于协议动作和差错处理等控制信息；3，定时：包含速率匹配和排序等。
5．OSI七层协议体系结构和各级的主要作用
答：七层指：由低到高，依次是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。
6．TCP/IP协议体系结构
答：TCP/IP是一个协议系列，目前已饮食了100多个协议，用于将各种计算机和数据通信设备组成计算机网络。
TCP/IP协议具有如下特点：1，协议标准具有开放性，其独立于特定的计算机硬件与操作系统，可以免费使用；2，统一分配网络地址，使得整个TCP/IP设备在网络中都具有惟一的IP地址。
分层：应用层（SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others）、传输层（TCP,UDP）、互联层（IP，ICMP, ARP, RARP）、主机——网络层(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。
传输控制协议TCP：定义了两台计算机之间进行可靠数据传输所交换的数据和确认信息的格式，以及计算机为了确保数据的正确到达而采取的措施。
7、计算机通信常用原理

虚电路可分为永久虚电路和交换虚电路。
X.25协议描述了主机（DTE）与分组交换网（PSN）之间的接口标准。
X.25的分组级相当于OSI参考模型中的网络层，主要功能是向主机提供多信道的虚电路服务。
帧中继的层次结构中只有物理层和链路层，采用光纤作为传输介质。
帧中继的常见应用：1，局域网的互联，2，语音传输，3，文件传输。
ATM（异步传输模式），ATM的信元具有固定的长度，53个字节，5个自己是信头，48个字节是信息段。
ATM网络环境由两部分组成：ATM网络和ATM终端用户。
局域网L3交换技术：Fast IP技术，Net Flow技术
广域网L3交换技术：Tag Switching
虚拟局域网：是通过路由和交换设备在网络的物理拓扑结构基础上建立的逻辑网络。
虚拟局域网的交换技术：端口交换、帧交换、元交换。
虚拟局域网的划分方法：按交换端口号、按MAC地址、按第三层协议。
VPN（虚拟专用网），特点：1，安全保障，2，服务质量保证，3，可扩充性和灵活性，4，可管理性。
VPN的安全技术：隧道技术、加解密技术、密钥管理技术、使用者与设备身份认证技术。
网络管理基本功能：故障管理、计费管理、配置管理、性能管理、安全管理。
SNMP（简单网络管理协议），CMIS/CMIP（公共管理信息服务和公共管理信息协议）。

回答4：

（一）冯·诺依曼设计思想

　　计算机问世50年来，虽然现在的计算机系统从性能指标、运算速度、工作方式、应用领域和价格等方面与当时的计算机有很大的差别，但基本体系结构没有变，都属于冯·诺依曼计算机。

　　冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：
　　① 计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。
　　② 计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中，操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器的位置。
　　③ 将编好的程序和原始数据送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机应在不需操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令和执行任务。
　　冯·诺依曼设计思想最重要之处在于他明确地提出了“程序存储”的概念。他的全部设计思想，实际上是对“程序存储”要领的具体化。
　　（二）计算机基本结构图

　　（图中实线为数据流，虚线为控制流），我们可以更好地理解“存储程序”和“程序控制”。

　　输入设备在控制器控制下输入解题程序和原始数据，控制器从存储器中依次读出程序的一条条指令，经过译码分析，发出一系列操作信号以指挥运算器、存储器等到部件完成所规定的操作功能，最后由控制器命令输出设备以适当方式输出最后结果。这一切工作都是由控制器控制、而控制器赖以控制的主要依据则是存放于存储器中的程序。人们常说，现代计算机采用的是存储程序控制方式，就是这个意思。
　　（三）计算机的工作过程

　　计算机的工作过程，就是执行程序的过程。怎样组织存储程序，涉及到计算机体系结构问题。现在的计算机都是基于“程序存储”概念设计制造出来的。

　　了解了“程序存储”，再去理解计算机工作过程变得十分容易。如果想叫计算机工作，就得先把程序编出来，然后通过输入设备送到存储器保存起来，即程序存储。下面就是执行程序的问题。根据冯·诺依曼的设计，计算机应能自动执行程序，而执行程序又归结为逐条执行指令。执行一条指令又可分为以下4个基本操作：
　　① 取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存。
　　② 分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微操作。
　　③ 执行指令：根据指令译码，向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的各种操作。
　　④ 为执行下一条指令作好准备，即取出下一条指令地址。

回答5：

难道要我从算盘开始讲解？好吧。。。
算盘：
拨动一个算珠，靠中间横杠的算珠就多一个，所以数值+1；数值满10后，进位+1（左边的栏位），本位清空。
最早的算盘大概是每档都有10个算珠，最常见的是上2下5共7颗算珠，最简化的是上1下4共5颗算珠，但用起来都一样的，上面的算珠一颗等于5，下面的一颗等于1，满五或超过五就用上面的算珠代替，满十或超过十就进一位。
机械手摇计算机：
除了不用手动去拨动一个个算珠外，基本原理和算盘是差不多的。
继电器计算机：
终于进化到电器级别了。。。这时候的计算机，已经开始二进制、电路控制，电路中有电表示1，没有电表示0；有电的时候，前方的继电器工作，继电器耦合后，意味着另一条电路联通，联通就意味着有电，有电就意味着数值从0变成1。
也就是说，你按下一个开关，并不仅仅是连接在开关上的这条线路有电，而是通过继电器的作用，产生一连串的连锁反映，让一连串其他电路上的继电器都产生或断开或连接的动作。
把这些继电器按照一定的“程序”和电路排列，就能通过最终电路的电流有无状况，得到“计算结果”。
如果你能理解继电器计算机的这种工作原理，那么后面的电子计算机也同样能理解了。
电子管计算机：
用电子管放大管（三极管）来代替继电器，原理没变化。
。。。为什么三极管能够代替继电器？这又要从三极管的原理开始解释了。。。不过这是电工的教程，三极管三个电极的互相影响，其原理可以看做和继电器是一样的，就不多解释了。
晶体管计算机：
用晶体三极管代替电子三极管，原理没变化。
集成电路计算机：
用硅片通过激光灼刻，在硅片上产生一片片的三极管以及相关电路。。。然而原理始终没有变化，只是规模更庞大。
解释完毕。