計(jì)算機(jī)原理由馮·諾依曼(Von Neumann)與莫爾小組于1943年—1946年提出。在人類科技史上還沒有一種科學(xué)可以與計(jì)算機(jī)的發(fā)展之快相提并論。計(jì)算機(jī)原理適用于科學(xué)計(jì)算、信息管理等領(lǐng)域。

中文名

計(jì)算機(jī)原理

外文名

computertheory

類型

計(jì)算機(jī)術(shù)語

提出者

馮·諾依曼(Von Neumann)與莫爾小組

提出時(shí)間

1943——1946

應(yīng)用學(xué)科

計(jì)算機(jī)

適用領(lǐng)域

科學(xué)計(jì)算

軟件系統(tǒng)包括

系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件

發(fā)展簡史

早期計(jì)算機(jī)

1943——1946年美國賓夕法尼亞大學(xué)研制的電子數(shù)字積分器和計(jì)算機(jī)ENIAC(Electronic Numerical And Computer)是世界上第一臺(tái)電子多用途計(jì)算機(jī)。一般認(rèn)為它是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的始祖。

與ENIAC計(jì)算機(jī)研制的同時(shí),馮·諾依曼(Von Neumann)與莫爾小組合作研制EDVAC計(jì)算機(jī),采用了存儲(chǔ)程序方案,其后開發(fā)的計(jì)算機(jī)都采用這種方式,稱為馮·諾依曼計(jì)算機(jī)。

諾依曼機(jī)

Von Neumann具有以下特點(diǎn):

馮·諾依曼

(1)計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成。

(2)采用存儲(chǔ)程序的方式,程序和數(shù)據(jù)放在同一個(gè)存儲(chǔ)器中,指令和數(shù)據(jù)一樣可以送到運(yùn)算器運(yùn)算,即由指令組成的程序是可以修改的。

(3)數(shù)據(jù)以二進(jìn)制代碼表示。

(4)指令由操作碼和地址碼組成。

(5)指令在存儲(chǔ)器中按執(zhí)行順序存放,由指令計(jì)數(shù)器指明要執(zhí)行的指令所在的單元地址,一般按順序遞增,但可按運(yùn)算結(jié)果或外界條件而改變。

(6)機(jī)器以運(yùn)算器為中心,輸入輸出設(shè)備與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳送都通過運(yùn)算器。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有了很大新發(fā)展,但原則上變化不大,習(xí)慣上仍稱之為馮·諾依曼機(jī)。

發(fā)展階段

根據(jù)計(jì)算機(jī)所采用的物理器件的發(fā)展,一般把電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展分成四個(gè)階段,習(xí)慣上稱為四代。

第一代

電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代(從1946年到50年代后期),其主要特點(diǎn)是采用電子管作為基礎(chǔ)器件。代表機(jī)型IBM公司的IBM650。

第二代

晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代(從50年代中期到60年代后期),采用的主要器件逐步由電子管改為晶體管,縮小了體積,降低了功耗,提高了速度和可靠性,降低了價(jià)格。代表機(jī)型控制數(shù)據(jù)公司(CDC)的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CDC6600.

第三代

集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代(從60年代中期到70年代前期),計(jì)算機(jī)采用集成電路作為基本器件,功耗、體積、價(jià)格進(jìn)一步下降,速度和可靠性相應(yīng)的提高。代表機(jī)型IBM公司的IBM360.

第四代

大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代(從70年代初至今),70年代初,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器問世,迅速取代了磁芯存儲(chǔ)器,并不斷向大容量、高速度發(fā)展。1984年內(nèi)含2300個(gè)晶體管的Intel4004芯片問世,開啟了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的篇章。

分類

大型機(jī)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

大型機(jī)是反映各個(gè)時(shí)期先進(jìn)計(jì)算技術(shù)的大型通用計(jì)算機(jī),其中以IBM公司的大型機(jī)系列影響最大。60年代的IBM360系統(tǒng),70年代和80年代的IBM370系統(tǒng)曾占領(lǐng)大型機(jī)的主要市場。90年代IBM推出的大型機(jī)系列為IBMS/390系列,都是大型機(jī)的代表之作。巨型機(jī)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),尤其是國防技術(shù)的發(fā)展,需要有很高運(yùn)算速度、很大存儲(chǔ)容量的計(jì)算機(jī),一般大型通用計(jì)算機(jī)不能滿足要求。集成電路的進(jìn)展,為制造巨型機(jī)提供了條件。微處理器的發(fā)展為陣列結(jié)構(gòu)的巨型機(jī)發(fā)展帶來了希望。如古德伊爾公司為美國宇航局(NASA)研制了一臺(tái)處理衛(wèi)星圖像的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)MPP,該機(jī)由16384個(gè)微處理器組成128*128方陣。

小型機(jī)

小型機(jī)規(guī)模小、結(jié)構(gòu)簡單所以設(shè)計(jì)試制周期短,便于及時(shí)采用先進(jìn)工藝,生產(chǎn)量大,硬件成本低。小型機(jī)的出現(xiàn)打開了再控制領(lǐng)域應(yīng)用計(jì)算機(jī)的局面,許多大型分析儀器、測量儀器使用小型機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、整理、分析、計(jì)算等。

微型機(jī)

系統(tǒng)總線

微型機(jī)的出現(xiàn)與發(fā)展,掀起計(jì)算機(jī)大普及的浪潮,利用4位微處理器Intel 4004組成的MCS-4是世界上第一臺(tái)微型機(jī),它于1971年問世。我們工作學(xué)習(xí)生活中用的PC就是微型機(jī)。1978年Intel成功開發(fā)了16位微處理器Intel8086。1981年32位微處理器Intel80386問世。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,已經(jīng)進(jìn)入64位雙核微處理器時(shí)代。其它還有工程工作站、聯(lián)機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),這些就不再贅述,有興趣的讀者可以自己搜索資料。

這里所說的計(jì)算機(jī)原理,主要以微型機(jī)為主,因?yàn)槲⑿蜋C(jī)與我們的生活關(guān)系最為密切。

主要應(yīng)用

1、科學(xué)計(jì)算

CPU

2、過程控制

3、信息管理

4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信

5、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、設(shè)計(jì)、制造

6、儀器儀表與家電控制

7 電子游戲,看視頻,購物

計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用

數(shù)據(jù)可分為數(shù)值數(shù)據(jù)和非數(shù)值數(shù)據(jù)兩大類。從計(jì)算機(jī)所處理數(shù)據(jù)的類型這個(gè)角度來看,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用原則上應(yīng)該分成科學(xué)計(jì)算和非數(shù)值計(jì)算兩大類。后者包括信息處理、過程控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、人工智能等,其應(yīng)用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前者。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已形成了一門專門的學(xué)科,它主要包括以下幾方面的內(nèi)容:

I/O接口

1.科學(xué)計(jì)算即純數(shù)值計(jì)算,主要是解決科學(xué)研究領(lǐng)域的一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,計(jì)算量大而且精度要求高。例如:氣象預(yù)報(bào)、人造衛(wèi)星軌道的計(jì)算等都屬于這方面的應(yīng)用。

2.過程控制

過程控制是指利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)或其他過程中的數(shù)據(jù)及時(shí)采集,并按最佳方案實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。過程控制可以提高自動(dòng)化程度,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

3.信息處理

鍵盤

信息處理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。信息處理是指用計(jì)算機(jī)對各種形式的信息(如文字、圖像、聲音等)收集、存儲(chǔ)、加工、分析和傳送的過程。當(dāng)今社會(huì),計(jì)算機(jī)在信息處理領(lǐng)域的應(yīng)用,對辦公自動(dòng)化、管理自動(dòng)化乃至社會(huì)信息化都起著積極的促進(jìn)作用。

4.計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)

1)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)簡稱為CAD(ComputerAidedDesign),它是利用計(jì)算機(jī)幫助人們進(jìn)行各種工程和復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。CAD技術(shù)不僅提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量,而且也提高了自動(dòng)化程度,大大縮短了新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與試制周期,從而成為生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要手段。

計(jì)算機(jī)工作過程

2)計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)算機(jī)輔助制造簡稱為CAM(ComputerAidedManufacturing)。它是利用計(jì)算機(jī)直接控制零件的加工,實(shí)現(xiàn)無圖紙加工。

3)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)簡稱為CAI(ComputerAssistedInstruction)。它是指利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使得網(wǎng)上教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)得以實(shí)現(xiàn)。利用CAI,可將課程內(nèi)容編成圖文并茂的軟件,使教學(xué)過程更加形象化。對于不同程度的學(xué)生可以自主選擇不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度,改變了教學(xué)的單一模式。

系統(tǒng)構(gòu)成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

由上圖我們可以看出,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ),軟件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的上層建筑。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須包含硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),只有硬件系統(tǒng)沒有軟件系統(tǒng)的機(jī)器叫裸機(jī)。

硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)一般包括:微處理器(CPU)、內(nèi)存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、系統(tǒng)總線、外部設(shè)備。

其中,各部件之間的信號(hào)傳輸要通過系統(tǒng)總線來完成。系統(tǒng)總線

CPU

1、微處理器(CPU) CPU是電腦系統(tǒng)的心臟,電腦特別是微型電腦的快速發(fā)展過程,實(shí)質(zhì)上就是CPU從低級(jí)向高級(jí)、從簡單向復(fù)雜發(fā)展的過程。

CPU(Central Processing Unit)又叫中央處理器,其主要功能是進(jìn)行運(yùn)算和邏輯運(yùn)算,內(nèi)部結(jié)構(gòu)大概可以分為控制單元、算術(shù)邏輯單元和存儲(chǔ)單元等幾個(gè)部分。按照其處理信息的字長可以分為:八位微處理器、十六位微處理器、三十二位微處理器以及六十四位微處理器等等。

主流的CPU都是由AMD公司和Intel公司生產(chǎn)提供的。如AMD Athlon64 X2 5000+AM2、Intel Core 2 Duo E7200等。

2、內(nèi)存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器

內(nèi)存儲(chǔ)器簡單的說就是我們通常說的內(nèi)存。輔助存儲(chǔ)器簡單的說就是指硬盤和光驅(qū)。

內(nèi)存

3、輸入/輸出接口

I/O接口

IDE接口,一般用于連接硬盤和光驅(qū),這個(gè)接口逐漸被SATA接口所代替;SCSI接口主要是用作連接SCSI接口的硬盤;USB接口一種通用萬能插口,支持熱插拔;IEEE 1394接口比USB接口提供了更高的速率,同時(shí)也支持熱插拔。AGP接口,主要是用來連接顯卡,但是隨著技術(shù)的發(fā)展,逐漸被PCI-E接口所取代。

4、系統(tǒng)總線

總線一般有兩類:一類是連接計(jì)算機(jī)內(nèi)部各模塊的總線,如連接CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口的總線,常用的有ISA總線、EISA總線、PCI總線等;另一類為系統(tǒng)之間或系統(tǒng)與外部設(shè)備之間連接的總線,常用的有EIA-RS232C串行總線和IEEE-488并行總線等。

5、外部設(shè)備

外部設(shè)備 一般包括鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等。

6、運(yùn)算器

運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元ALU(Arithmetic Logic Unit)。運(yùn)算器的主要任務(wù)是執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算是指各種數(shù)值運(yùn)算,比如:加、減、乘、除等。邏輯運(yùn)算是進(jìn)行邏輯判斷的非數(shù)值運(yùn)算,比如:與、或、非、比較、移位等。計(jì)算機(jī)所完成的全部運(yùn)算都是在運(yùn)算器中進(jìn)行的,根據(jù)指令規(guī)定的尋址方式,運(yùn)算器從存儲(chǔ)或寄存器中取得操作數(shù),進(jìn)行計(jì)算后,送回到指令所指定的寄存器中。運(yùn)算器的核心部件是加法器和若干個(gè)寄存器,加法器用于運(yùn)算,寄存器用于存儲(chǔ)參加運(yùn)算的各種數(shù)據(jù)以及運(yùn)算后的結(jié)果。

軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)包括:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件

1、系統(tǒng)軟件

Windows 系列、 Linux系列等

系統(tǒng)軟件包括:操作系統(tǒng)、服務(wù)型程序、語言處理程序。

2、應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件包括:定制應(yīng)用軟件和通用應(yīng)用軟件。

工作過程

可以簡單概括為輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)4個(gè)過程。

1.輸入是指接受由輸入設(shè)備(如鍵盤)提供的信息;

2.處理是對信息進(jìn)行加工處理的過程,并按一定方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換;

3.輸出是將處理結(jié)果在輸出設(shè)備上(如顯示器等)顯示或打印等操作;

4.存儲(chǔ)是將原始數(shù)據(jù)或處理結(jié)果進(jìn)行保存以便再次使用。

這4個(gè)步驟組成一個(gè)循環(huán)過程。輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)并不一定按照上述的順序操作。在程序的指揮下,計(jì)算機(jī)根據(jù)需要決定采取哪一個(gè)步驟。個(gè)人計(jì)算機(jī)的工作過程是通過輸入設(shè)備(鍵盤或鼠標(biāo)等)輸入用戶的操作命令或數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)的處理單元(微處理器)接受到輸入命令后,進(jìn)行處理并將結(jié)果在計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備(顯示器或打印機(jī)等)上輸出,也可以將結(jié)果保存在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器(硬盤或軟盤)上。因此,計(jì)算機(jī)對于某種輸入命令所要進(jìn)行的對應(yīng)操作,是由事先保存在計(jì)算機(jī)中的程序決定的。

計(jì)算機(jī)工作過程

PC組成

PC一般由主機(jī)和輸入輸出設(shè)備組成。主機(jī)一般由CPU、主板、內(nèi)存、硬盤、顯卡、光驅(qū)、電源、機(jī)箱、散熱器等組成;輸入設(shè)備一般包括鍵盤、鼠標(biāo)等,輸出設(shè)備一般包括顯示器、打印機(jī)等。這樣由主機(jī)和輸入輸出設(shè)備組成了一臺(tái)裸機(jī),只有再安裝好操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件以后,才稱得上一臺(tái)真正的計(jì)算機(jī)。

人話版

首先人話版的意思,就是說人話,人人都能聽懂,但是考試得零分。

現(xiàn)在正式開始:

先解釋什么是邏輯電路、邏輯門

一條線上串兩個(gè)開關(guān),需要兩個(gè)開關(guān)都打開才能通電?這個(gè)可以理解吧。

這種電路叫做“與門”,待會(huì)我寫成“and”,可以理解吧?接通記成1,否則0。

那就是1 and 1 結(jié)果就是1,或者寫成 and(1,1)=1。顯然and(1,0)=0。

再有一個(gè)要記住,其實(shí)一個(gè)很小的電子元件就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,不一定真要去搞一條線兩個(gè)開關(guān)。這個(gè)電子元件叫二極管還是八極管還是電容我們不用去關(guān)心,反正可以實(shí)現(xiàn)。非要了解你去查別的資料。

如果是并聯(lián)開關(guān)呢,就是一條線接個(gè)分支出去,接上開關(guān)匯成一條線。打開任何一個(gè)開關(guān),都可以通,就是“或門”待會(huì)我寫成 or。同樣是電路實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在有一條線本來是通的,燈會(huì)亮。你在中間分一條線出來,接上一個(gè)開關(guān)制造一個(gè)短路,如果不理解短路。就想象成水龍頭,本來2樓可以用水,你把一樓的水龍頭打開二樓自然就沒水了。英文是“notrynodie”很高端。待會(huì)我寫成not, 這叫做“非門”。

講完了,以上大概就是計(jì)算機(jī)的80%原理了。自己喜歡推導(dǎo)就不用看下面了。

下面都是疊加,現(xiàn)在先把邏輯門疊加完。

先輸入兩個(gè)動(dòng)作給一個(gè)and,and門里出來的信號(hào)再輸出給not。

寫成 not (and(x,y)),x,y就是你手上的兩個(gè)開關(guān)。

這叫做叫做與非門,捋一捋就知道Not(and(1,1))=0,not(and(0,0))=1。

下面還有異或門Not(Or),就不講了??梢宰约和茖?dǎo)一下。

為什么是2進(jìn)制

基本門電路了解了。我們來看一下怎么實(shí)現(xiàn)進(jìn)位記數(shù)。首先我們設(shè)定一下,通電就是1,不通就是0,待會(huì)好表達(dá)?,F(xiàn)在地上放橫放四個(gè)燈泡,剛好二進(jìn)制的4位數(shù)。第一位就是一個(gè)開關(guān),第二位做一個(gè)and(xy),有兩個(gè)信號(hào)時(shí),輸出1個(gè)信號(hào)。這就是二進(jìn)制的第二位。第三位做一個(gè)and[and(xy),and(x,y)]4個(gè)信號(hào)都是1時(shí),才輸出1,看得懂不?里面成and構(gòu)成外面and的信號(hào)源。這不就是2進(jìn)制了嗎?也就是說,這也是通過邏輯電路可以實(shí)現(xiàn)的。

剩下的10%是存儲(chǔ)技術(shù)。

就像剛才,二進(jìn)制進(jìn)位也需要儲(chǔ)存啊,把上一位輸出輸入到下一位,或者加上另一個(gè)數(shù),需要有個(gè)地方暫時(shí)存放我們的信號(hào)呀。有一種電子元件,叫啥?電容?半導(dǎo)體?還是什么東西,他有一種特性,就是你給他加電,他不傳導(dǎo)。他會(huì)把電子留下,如果再加電,就會(huì)被擊穿,短暫的放出電子(大概或者就是這么個(gè)道理)。這個(gè)原理就可以作為機(jī)器里的暫存。外部存儲(chǔ)就是光盤,磁盤什么的。最早會(huì)用到的打孔方法,這個(gè)最好理解。一條很長的紙帶上,有規(guī)律的打上一些孔。我們按一定的速度拖動(dòng)這張紙條。因?yàn)橛锌祝杂袝r(shí)透光,有時(shí)不透光。透光的時(shí)候?qū)γ嬗袀€(gè)感光元件收集信號(hào)。在約定個(gè)時(shí)長比如一秒采一次樣。就得到一段2進(jìn)制的信息了。這個(gè)約定的采樣時(shí)長很重要。要不就亂套了,這個(gè)后面再說。

計(jì)算機(jī)怎么控制別的設(shè)備

最好理解的是顯示屏。你可以把這些看做是一排排的燈。每個(gè)燈泡連一個(gè)開關(guān)。按規(guī)定開關(guān)燈泡,就顯示出信息。想要顯示8的樣子。按順序開關(guān)就好。這個(gè)順序是用邏輯電路去設(shè)計(jì)好的。不用我們?nèi)ブ饌€(gè)按電燈的開關(guān)。我們控制邏輯電路就好。只按幾個(gè)開關(guān),就能顯示出8。當(dāng)然這是最笨的辦法。沒有哪臺(tái)電腦會(huì)這么去干。

下面是計(jì)算。

如果這組8的信號(hào)沒有輸給顯示器,而是輸給了存儲(chǔ)器1。然后我們按加號(hào),識(shí)別為選擇存儲(chǔ)器2。我們輸入1。當(dāng)你按等號(hào)。就會(huì)執(zhí)行一個(gè)把存儲(chǔ)器1和存儲(chǔ)器2的信號(hào)同時(shí)輸出一個(gè)準(zhǔn)備好的邏輯電路。等邏輯電路再輸出的時(shí)候,就正好變成了9的信號(hào),再把這個(gè)數(shù)字信號(hào),輸送給控制顯示器的邏輯電路翻譯成燈陣的開關(guān)方式。最后顯示器的燈陣就會(huì)顯示出9的樣。這就實(shí)現(xiàn)了加法。也實(shí)現(xiàn)了顯示。減法差不多,

一旦有了加法,就可以疊加其他的運(yùn)算符號(hào)。比如乘法,減法。多少次方。差不多都是加法的累加。在加上之前說的邏輯運(yùn)算。就發(fā)展出了更多的邏輯方式,比如“如果……就執(zhí)行“這種控制方式。相當(dāng)于用邏輯門設(shè)定一個(gè)執(zhí)行密碼。

如果…就,就是 if,如果存儲(chǔ)器1里面等于1,就執(zhí)行關(guān)機(jī)的代碼。

還有for ,,就是一直執(zhí)行,除非條件出現(xiàn)。

有了加減乘除,有了if,for。就可以把一些不是數(shù)字的轉(zhuǎn)成數(shù)字來計(jì)算。比如,屏幕如果關(guān)閉,就關(guān)機(jī)。這里頭沒數(shù)字。但是我可以把屏幕關(guān)閉這種狀態(tài)解釋為1,我寫下邏輯,如果屏幕關(guān)閉狀態(tài)成立,X=1,如果X=1,執(zhí)行關(guān)機(jī)的流程。這里的X是我們提前準(zhǔn)備好的一個(gè)盒子。沒有信號(hào)輸入的時(shí)候保存為0.

明白了這個(gè)道理,我們就可以編一些簡單的程序了。比如讓電腦在顯示器上顯示一個(gè)圓。寫好了、很復(fù)雜。也許累了8天。但是以后再要畫圓,就不用再寫了。因?yàn)槲铱梢员4孢@段代碼。下次用的時(shí)候,只需要改變直徑參數(shù)就可以了。但是這段代碼很長,抄起來也很費(fèi)時(shí)間。所以我們?nèi)€(gè)代號(hào),比如是cor,用邏輯方法,如果我們輸如cor這個(gè)代號(hào)時(shí)候,機(jī)器輸出畫圓的代碼串。我們再加個(gè)參數(shù),比如cor=10,這樣電腦就會(huì)畫一個(gè)直徑10的圓。你自的代碼可以簡寫成cor,別人寫的就不一定,他可能會(huì)簡寫成roc什么的。為了讓別被人也讀懂你的代碼,最好是統(tǒng)一下。

有個(gè)很牛的人叫做“別死磕”,寫了很多機(jī)器代碼,有的是控制顯示器畫直線,有的控制時(shí)間,有的命令只是幫助計(jì)算。他把這些命令全部保存起來,都復(fù)制給別人用,大家都用,用的人多了,就成了一種語言,叫做”別死磕”。

我們再用”別死磕”編譯成更高級(jí)的編程語言,比如C,“別死磕”一個(gè)命令可以代表上百個(gè)機(jī)器開關(guān),可以敲3下鍵盤就畫一個(gè)圓。C語言一個(gè)命令可以代表上百條”別死磕”命令??梢郧?下鍵盤就畫一個(gè)奧迪。在C的基礎(chǔ)上,我們還搞了C++。機(jī)器在翻譯的時(shí)候,會(huì)先將C++翻譯成C語言,在把C語言翻譯成機(jī)器語言。這就是編程。

什么是帶寬

剛才說了頻率,再回顧一下。頻率就是信號(hào)的間隔。比如遠(yuǎn)方船上的旗手,舉左手是一個(gè)意思,舉右手是一個(gè)意思,這樣我們就不用考慮頻率。但是如果對面旗手是殘疾人。我們換個(gè)說法,你舉手是1,不舉手是0,這種情況就需要考慮頻率了,要不然我怎么知道你3分鐘不舉手代表幾個(gè)意思。如果1秒鐘采樣2次。就是2赫茲。這樣的速度對于船上殘疾旗手來說已經(jīng)很快了。表達(dá)“你好”兩個(gè)字只需要半分鐘。但是計(jì)算機(jī)器還要稍快點(diǎn),每秒三、五十億次。當(dāng)然這個(gè)是cpu內(nèi)部的頻率。內(nèi)存到cpu之間、光盤到硬盤之間沒這么快。光盤最好理解。光盤上有很多洞。有洞的地方是1,沒洞就是0,光盤轉(zhuǎn)起來,光頭在上面掃過讀信息。轉(zhuǎn)速不能再提高,但讀的效率可以再提高,就是再增加一個(gè)光頭(就這個(gè)意思)。對了,讀取信息還要用線來傳輸,比如拷貝到硬盤內(nèi)存什么的。多了個(gè)光頭,就多條線唄。一條線不行兩條。線多了不好收拾就粘成一排,7、8條線粘成一排看上去就像一條帶子有沒有。線越多帶子就越寬對不對,所以帶寬就影響到速度有沒有。所以帶寬*頻率。就是總的效率

16進(jìn)制

再來,你4條線同時(shí)給我傳信息,我同時(shí)就能收到4個(gè)信號(hào)。我想只要3個(gè)信號(hào)都不行。就好比你想買1根牙簽,老板說一盒4根不開零。或者看成對面船首站了4位殘疾人在打信號(hào),4個(gè)信號(hào)排列起來就是4位,每個(gè)信號(hào)兩個(gè)區(qū)別,有信號(hào)跟沒,就是0和1,這4位機(jī)就是4位機(jī)。4位你自己算算有多少種變化。不就剛好16種嗎,每采樣一次,能得到16個(gè)符號(hào),英文字母26個(gè),還要區(qū)分大寫還有標(biāo)點(diǎn),16肯定是不夠的。所以我們再采樣2次。就能得到16*16,256個(gè)變化,這樣就可以表示英文的一個(gè)字母了。采樣兩次才能成字母,叫字。采樣一次只能算一個(gè)節(jié)奏,所以叫字節(jié)。一個(gè)中文四個(gè)字節(jié),也叫雙字。采樣一次有16個(gè)變化。就記做F,0~9后面是abcdef,剛好,F(xiàn)代表15。0~F ,這就是16進(jìn)制。