1. 计算机内部信息都是由数字0或1组成的吗
计算机内部信息都是由数字0或1组成的,这个说法正确。计算机中一般釆用2进制计数法,我们来思考一下原因。计算机是由逻辑电路组成的,电路中通常只有两个状态,开关的接通和断开, 这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。计算机在表示数的时候,会使用两种状态。
1个开关可以用0或1来表示,如果有许多开关,就可以表示为许多个0或1。你可以想象这里排列着许多开关,各个开关分别表示2进制中的各个数位。这样一来,只要增加开关的个数,不管是多大的数字都能表示出来。
(1)电脑信息是由什么加工而来的扩展阅读
电脑的基层部件是由集成电路组成的,这些集成电路可以看成是一个个门电路组成,(当然事实上没有这么简单的)。当计算机工作的时候,电路通电工作,于是每个输出端就有了电压。
电压的高低通过模数转换即转换成了二进制:高电平是由1表示,低电平由0表示。也就是说将模拟路转换成为数字电路。这里的高电平与低电平可以人为确定,一般地,2.5伏以下即为低电平,3.2伏以上为高电平。
电子计算机能以极高速度进行信息处理和加工,包括数据处理和加工,而且有极大的信息存储能力。数据在计算机中以器件的物理状态表示,采用二进制数字系统,计算机处理所有的字符或符号也要用二进制编码来表示。
2. 请列举信息系统信息的来源都有哪些什么是信息源
信息系统信息的来源都有:各种信息机构,不仅包括传统印刷型文献资料,也包括现代电子图书报刊;不仅包括各种信息储存和信息传递机构,也包括各种信息生产机构。
信息源一般指通过某种物质传出去的信息,即是信息的发源地/来源地(包括信息资源生产地和发生地、源头、根据地)。
联合国教科文组织出版的《文献术语》定义为:个人为满足其信息需要而获得信息的来源,称为“信息源”。一切产生、生产、贮存、加工、传播信息的源泉都可以看作是信息源。
(2)电脑信息是由什么加工而来的扩展阅读:
信息系统,是由计算机硬件、网络和通信设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。主要有五个基本功能,即对信息的输入、存储、处理、输出和控制。
一般来说,信息系统具有如下几个概念:
信息系统是任何组织中都有的一个子系统,是为了生产和管理服务的。对于从事物质生产及具体工作的部门来说,它总是管理或控制系统中的一部分。
信息系统有别于其它子系统,像人的神经系统分布于全身每一个器官一样,信息系统也渗透到组织中的每一个部门当中。
信息系统的作用与其它系统有些不同,它不从事某一具体的实物性工作,而是关系全局的协调一致。因而组织越大,改进信息系统所带来的经济效益也就越大。信息系统的运转情况与整个组织的效率密切相关。
3. 谁知道电脑的组成是什么
一、计算机的硬件和软件
现代的计算机面对用户的不再是简单的、由电子线路组成的机器,而是由硬件和软件两部分组成的计算机系统。
1.硬件
计算机硬件从外观上看主要有主机箱、键盘和显示器;从逻辑功能上看,可以分为控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五个部分,一般地又把运算器和控制器合称为中央处理器。判断一台计算机的性能主要看两个指标,第一是CPU的型号与主频,第二是总线类型。
打开计算机主机箱,里面有一块印刷电路板,这就是计算机的主机板(简称主板),一般地,计算机的重要控件都做在计算机的主板上。主板的类型和品种很多,从类型上来说,它们都是以CPU来分类的,CPU芯片在主板上是可以插拔的。主板上还许多部件,如ROM、RAM、总线槽、插座、电池等。
(1)CPU
CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的英文缩写,它是计算机的运算控制中心,是计算机中集成度最高、最贵重的一块芯片。它是由几千~几千万个晶体管组成的超大规模的集成电路芯片。计算机所有数据的加工处理都是在CPU中完成的。CPU还负责发出控制信号,使计算机的各个部件协调一致地工作。
(2)存储器
①内部存储器
内部存储器简称为内存,计算机要执行的程序、要处理的信息和数据,都必须先存入内存,才能由CPU取出进行处理。
内存一般可以分为随机读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。
ROM中存储的数据只能读出,而用一般的方法不能写入。它的最大优点是它保存的数据在断电后不会丢失,因此用来保存计算机经常使用且固定不变的程序和数据。ROM中保存的最重要的程序是基本输入输出系统BIOS,这是一个对输入输出设备进行管理的程序。
RAM中存储的数据可以随时取出来(称为读出),也可以随时存入新数据(称为写入)或对原来的数据进行修改。RAM的缺点是断电以后所存储的所有数据都将丢失。
充当内存的集成电路芯片是做在一小条印刷电路板上的,称为内存条。内存条可以很方便地插在主板上,其容量有8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等。在选择内存条时,要考虑容量稍大一些的,但不要插满槽口,为今后的升级及内存的扩充留有余地。
②外部存储器
内存的容量有限,且价格较贵,关机以后内存中所存储的数据就消失了,因此计算机还必须有外部存储器(简称外存)来存储数据。外存的特点是存储容量大、价格较低,所存储的数据在计算机关机后也不会丢失。外存有软盘、硬盘、光盘等。
(3)输入/输出设备
输入设备就是把数据送入计算机的设备,它接受用户的程序和数据,并转换成二进制代码送入计算机的内存中存储起来,供计算机运行时使用。输出设备就是把经过计算机处理的数据,以人们能够识别的形式输出的设备。输入/输出设备就如同人有了眼睛可以看、耳朵可以听、嘴巴可以讲、手可以写字一样,输入/输出设备是计算机与外界沟通的桥梁。
输入设备有键盘、鼠标器、扫描仪、手写笔等。键盘主要用来输入各种文字、数据和命令。鼠标器主要用于绘图以及快速地移动光标进行选择或输入。扫描仪用来将图形或图像资料输入到计算机中。
输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。显示器,能显示计算机输出的文字、图形或图像;打印机能把计算机输出的文字、图形、图像等打印到纸上,打印机的种类很多,有针式打印机、喷墨打印机、热敏打印机、激光打印机等;音箱能输出经过计算机处理的声音信息。
2.软件
计算机所做的一切都是靠运行软件来完成的。20世纪50年代以前人们普遍认为软件就是程序,其实这并不完整。70年代有人提出:软件由程序和开发、利用、维护它的一切文档组成。1983年美国IEEE组织给软件下了一个明确的定义:软件是计算机程序、方法、规则相关的文档以及在计算机上运行所必需的数据。
计算机软件大体上可以分为系统软件和应用软件两大类。
(1)系统软件
系统软件是一种综合管理计算机硬件和软件资源,为用户提供工作环境和开发工具的大型软件。系统软件主要有操作系统和程序设计语言两类。
操作系统是计算机的大管家,它负责管理和控制计算机各个部件协调一致地工作,是一个最基本、最重要的系统软件。一台计算机必须安装了操作系统才能正常工作。DOS、Windows、Unix、Linux等都是计算机上使用的操作系统软件。
程序设计语言是用来编制软件的专门语言。我们使用的各种软件都是用程序设计语言编写的。程序设计语言的种类很多,有BASIC、PASCAL、C、FoxBASE、Visual BASIC、Visual FoxPro等。
(2)应用软件
应用软件是计算机用户为了解决某些具体问题而编制的软件。如图书馆资料检索软件、人事管理软件、工资管理软件、辅助教学软件等。还有为各种不同用途编制的专用软件,如文字处理软件、电子表格软件、防病毒软件等。
二、微处理器的发展历史
你知道神奇的计算机芯片是用什么材料制成的吗?Intel公司的创始人摩尔曾有过这样一段精彩的解释:我们需要为芯片寻找一种基质,因此我们考察了地球的基质,它主要是沙粒,所以我们使用了沙粒(硅可由海沙滤取而得)。我们需要为芯片上的线路和开头寻找一种金属导体,我们考察了地球上的所有金属,发现铝是最丰富的,所以我们使用了铝。下面让我们循着Intel公司的发展历程,去探寻中央处理器的发展史。
1971年,Intel公司首先推出了世界上第一个4位微处理器芯片Intel 4004,它集成了2300个晶体管,同年,第一台使用了4004芯片的微型计算机诞生了。1972年,Intel公司推出了8位微处理器芯片8008,之后的几年中,8位微型计算机得到了飞速的发展,并打开了一定的市场。其中,最为着名的是苹果公司的Apple II。1978年,Intel公司推出了16位微处理器芯片8086,主频为5~8MHz。随后又有80186、80188、80286等16位芯片出现。这一阶段在微型计算机市场大获成功的是IBM公司的IBM PC。1985年,Intel公司推出32位微处理器80386,指令中增加了页式存储管理,加强了图形处理的能力。同一年,Microsoft(微软)公司推出了Windows 操作系统,这是微型计算机操作系统的一次革命性的进步。1989年Intel公司研制成功80486芯片。微型计算机市场日趋繁荣,出现了百家争鸣的局面。
1993年Intel公司公布了新一代的处理器80586,并给它起了个商品名Pentium(奔腾),简称P5,集成度为310万个器件/片,时钟频率为60~133MHz,1995年2月,Intel公司推出了Pentium Pro芯片,简称P6,集成度为550万个器件/片,时钟频率为133MHz,1997年1月Intel公司推出了第一片带MMX技术的多功能奔腾处理器。MMX是Multi-Media Extensions(多媒体扩展)的缩写,是为加快多媒体操作运算而在CPU内部新增了57条指令。这57条指令是特别为音频信号、视频信号以及影像处理而设计的,从而使得本来由声卡、解压卡、显示卡等支持的部分工作,又可以回到高速的CPU中完成。1997年下半年起,各CPU制造商竞相将MMX技术纳入32位及64位微处理器中。1998年的PentiumII是带有MMX技术的P6级的微处理器,内含750万个晶体管,主频普遍在200MHz以上。1999年2月,Intel公司又推出了PentiumIII,其核心速度在 450MHz以上。PentiumIII是在PentiumII的基础上新增加了70条能够增强音频、视频和3D图形效果的SSE(Streaming SIMI Extensions,数据流单指令多数据扩展)指令集。2000年,Intel公司推出了Pentium IV微处理器,主频达到1GMHz以上。
纵观计算机的发展历史,微处理器性能的不断提高是计算机应用得以迅速发展的真正动力,它比历史上任何发明都进展得更为迅速。
[参考教案]
[课 题] 第2课 计算机的组成
[教学目的与要求]
(1)了解计算机组成各部分的名称和作用。
(2)知道什么是计算机软件,了解计算机软件的作用。
(3)了解计算机处理信息的过程。
[课时安排]
1课时。
[教学重点与难点]
(1)计算机是由特定功能的各种设备组合在一起的一个整体。
(2)计算机硬件和软件的概念。
[教学过程]
一、导入
同学们,计算机这个词对于我们来说已经不再陌生了,它已经渗透到我们生活中的每个环节中去了。那么你们知道哪些有关计算机的名词呢?(根据学生的回答,教师作出相应的小结)。同学们,你们所说的这些名词有的是计算机的硬件,有的是计算机的软件,还有一些则是计算机的应用,今天我们就要学习计算机的组成,计算机是由硬件和软件两个部分组成的。通过大家的共同努力,我相信大家都会成为一个计算机小行家。
二、新授(以台式微机为例)
1.硬件
计算机硬件从外观上看,计算机由主机、显示器、键盘、鼠标器等部分组成。(结合实物讲解)硬件就是我们实实在在能够看到的计算机部分。
学生看书,结合图片自学各部分名称及作用。教师补充,区分输入、输出设备。
(1)主机
主机是计算机的心脏和大脑,在里面有很多的部件,分别实现各种连接和处理功能。它能存储输入和处理的信息,进行运算,控制其他设备的工作。
打开计算机主机箱,里面有一块印刷电路板,这就是计算机的主机板(简称主板),一般地,计算机的重要控件都做在计算机的主板上。主板上还许多部件,如ROM、RAM、总线槽、插座、电池等。机箱内还有硬盘、软驱、光驱、电源和小喇叭等。
其中核心部分是微处理器和内存储器。微处理器是计算机中集成程度最高的芯片,平时我们所说的“486”、“586”都是指微处理器的档次和型号。Inter公司是生产微处理器的最着名的厂商,1993年生产出了80586,取名Pentium(奔腾),1995年推出了Pentium Pro芯片,接着,又推出了Pentium Ⅲ处理器,现在又有了Pentium Ⅳ处理器。内存是暂时存放数据用的,通常有8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等各种规格。
(2)输入设备
键盘主要用来输入文字和命令,是一种输入设备。其实输入设备还有很多,我们常用的还有鼠标器、话筒、扫描仪、手写笔等。
(3)输出设备
显示器可以把计算机处理的数据给我们看,它是一种输出设备。输出设备还有打印机、音箱等。打印机通常有针打、喷打、激打之分。
一个计算机系统,通常由输入设备、主机、输出设备三部分组成。主机是计算机的核心,输入/输出设备中除了显示器、键盘必不可少外,其他的可根据需要配备,当然,多一样设备,多一种功能。以上都是能够看到的部分,我们把它们叫做硬件。
2.软件
计算机光有硬件还不行,它等于是一具尸体,没有生命力,要是想让计算机完成我们想做的工作,使它“活”起来,必须给它安装一些无形的东西,这些就是软件。比如,要用计算机画画,我们必须给计算机安装画画软件。在课堂上演示安装Windows的画图程序。
计算机其实由软件和硬件构成,硬件是可以看到的,是物质基础,软件则是它的思想灵魂。
计算机软件大体上可以分为系统软件和应用软件两大类。
(1)系统软件
系统软件是一种综合管理计算机硬件和软件资源,为用户提供工作环境和开发工具的大型软件。系统软件主要有操作系统和程序设计语言两类。
操作系统是计算机的大管家,它负责管理和控制计算机各个部件协调一致地工作,是一个最基本、最重要的系统软件。一台计算机必须安装了操作系统才能正常工作。DOS、Windows、Unix、Linux等都是计算机上使用的操作系统软件。现在我们最常用的是美国微软公司的Windows系列操作系统。我国也有了自己的操作的系统—红旗Linux,现在正在推广运用当中。
(2)应用软件
应用软件是计算机用户为了解决某些具体问题而编制的软件。有了应用软件,才能在计算机上画图、写文章,制作多媒体报告、玩游戏等,如WPS、Word、PowerPoint等都是应用软件。
三、计算机信息处理过程
计算机的硬件组成有点像人的大脑、眼睛、耳朵及笔、纸等,计算机处理信息的过程也类似于人脑处理信息的过程。
比如我们要把书上的一段文字在Word中用拼音输入法输入到计算机中,我们首先应该用眼睛看这段文字,眼睛把看到的字传给大脑,大脑要对这个字进行处理,看看认识不认识这个字,如果认识,大脑就可以产生这个字的拼音编码(不认识可以利用字典查出这个字的读音),然后大脑指挥手利用键盘输入这个字。这样继续下去一段文字就会输入进去了。人在这一连串的动作中眼睛相当于输入设备;大脑相当于主机进行各种处理工作;手就相当于输出设备,把大脑的处理表现出来(利用键盘输入字)。
计算机的工作过程也像人一样,在输入字的这个过程中,首先通过输入设备键盘把这个字的编码信息输入主机,由主机对信息进行加工处理,再把加工处理后的信息通过输出设备输出(在屏幕出打印这个字)。
由此可见,计算机的工作过程可以用“输入、处理、输出”6个字来概括。
4. 计算机的物理工作原理(包括硬盘、显示器、CPU等)
计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地址去等步骤。
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,从存贮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。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的,故称为冯.诺依曼原理。
**计算机的存储程序工作原理和硬件系统
冯·诺依曼结构
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。美藉匈牙利科学家冯·诺依曼结构(John von Neumann)奠定了现代计算机的基本结构,其特点是:
1)使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。
2)存储单元是定长的线性组织。
3)存储空间的单元是直接寻址的。
4)使用低级机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作。
5)对计算进行集中的顺序控制。
6)计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。
7)采用二进制形式表示数据和指令。
8)在执行程序和处理数据时必须将程序和数据道德从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。
这就是存储程序概念的基本原理。
计算机指令
计算机根据人们预定的安排,自动地进行数据的快速计算和加工处理。人们预定的安排是通过一连串指令(操作者的命令)来表达的,这个指令序列就称为程序。一个指令规定计算机执行一个基本操作。一个程序规定计算机完成一个完整的任务。一种计算机所能识别的一组不同指令的集合,管为该种计算机的指令集合或指令系统。在微机的指令系统中,主要使用了单地址和二地址指令。其中,第1个字节是操作码,规定计算机要执行的基本操作,第2个字节是操作数。计算机指令包括以下类型:数据处理指令(加、减、乘、除等)、数据传送指令、程序控制指令、状态管理指令。整个内存被分成若干个存储单元,每个存储单元一般可存放8位二进制数(字节编址)。每个在位单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内存储的内容,每个单元都给出了一个唯一的编号来标识,即地址。
计算机的工作原理
按照冯·诺依曼存储程序的原理,计算机在执行程序时须先将要执行的相关程序和数据放入内存储器中,在执行程序时CPU根据当前程序指针寄存器的内容取出指令并执行指令,然后再取出下一条指令并执行,如此循环下去直到程序结束指令时才停止执行。其工作过程就是不断地取指令和执行指令的过程,最后将计算的结果放入指令指定的存储器地址中。计算机工作过程中所要涉及的计算机硬件部件有内存储器、指令寄存器、指令译码器、计算器、控制器、运算器和输入/输出设备等,在以后的内容中将会着重介绍。
(一)计算机硬件系统
硬件通常是指构成计算机的设备实体。一台计算机的硬件系统应由五个基本部分组成:运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。这五大部分通过系统总线完成指令所传达的操作,当计算机在接受指令后,由控制器指挥,将数据众输入设备传送到存储器存放,再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器,由运算器进行处理,处理后的结果由输出设备输出。
中央处理器
CPU(central processing unit)意为中央处理单元,又称中央处理器。CPU由控制器、运算器和寄存器组成,通常集中在一块芯片上,是计算机系统的核心设备。计算机以CPU为中心,输入和输出设备与存储器之间的数据传输和处理都通过CPU来控制执行。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。
控制器
控制器是对输入的指令进行分析,并统一控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。它一般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。计算机的工作方式是执行程序,程序就是为完成某一任务所编制的特定指令序列,各种指令操作按一定的时间关系有序安排,控制器产生各种最基本的不可再分的微操作的命令信号,即微命令,以指挥整个计算机有条不紊地工作。当计算机执行程序时,控制器首先从指令指针寄存器中取得指令的地址,并将下一条指令的地址存入指令寄存器中,然后从存储器中取出指令,由指令译码器对指令进行译码后产生控制信号,用以驱动相应的硬件完成指纹操作。简言之,控制器就是协调指挥计算机各部件工作的元件,它的基本任务就是根据种类指纹的需要综合有关的逻辑条件与时间条件产生相应的微命令。
运算器
运算器又称积极态度逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)。运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。算术运算是指各种数值运算,比如:加、减、乘、除等。逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算,比如:与、或、非、比较、移位等。计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的,根据指令规定的寻址方式,运算器从存储或寄存器中取得操作数,进行计算后,送回到指令所指定的寄存器中。运算器的核心部件是加法器和若干个寄存器,加法器用于运算,寄存器用于存储参加运算的各种数据以及运算后的结果。
(二)存储器
存储器分为内存储器(简称内存或主存)、外存储器(简称外存或辅存)。外存储器一般也可作为输入/输出设备。计算机把要执行的程序和数据存入内存中,内存一般由半导体器构成。半导体存储器可分为三大类:随机存储器、只读存储器、特殊存储器。
RAM
RAM是随机存取存储器(Random Access Memory),其特点是可以读写,存取任一单元所需的时间相同,通电是存储器内的内容可以保持,断电后,存储的内容立即消失。RAM可分为动态(Dynamic RAM)和静态(Static RAM)两大类。所谓动态随机存储器DRAM是用MOS电路和电容来作存储元件的。由于电容会放电,所以需要定时充电以维持存储内容的正确,例如互隔2ms刷新一次,因此称这为动态存储器。所谓静态随机存储器SRAM是用双极型电路或MOS电路的触发器来作存储元件的,它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正常供电,触发器就能稳定地存储数据。DRAM的特点是集成密度高,主要用于大容量存储器。SRAM的特点是存取速度快,主要用于调整缓冲存储器。
ROM
ROM是只读存储器(Read Only Memory),它只能读出原有的内容,不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是由厂家一次性写放的,并永久保存下来。ROM可分为可编程(Programmable)ROM、可擦除可编程(Erasable Programmable)ROM、电擦除可编程(Electrically Erasable Programmable)ROM。如,EPROM存储的内容可以通过紫外光照射来擦除,这使它的内可以反复更改。
特殊固态存储器
包括电荷耦合存储器、磁泡存储器、电子束存储器等,它们多用于特殊领域内的信息存储。
此外,描述内、外存储容量的常用单位有:
①位/比特(bit):这是内存中最小的单位,二进制数序列中的一个0或一个1就是一比比特,在电脑中,一个比特对应着一个晶体管。
②字节(B、Byte):是计算机中最常用、最基本的存在单位。一个字节等于8个比特,即1 Byte=8bit。
③千字节(KB、Kilo Byte):电脑的内存容量都很大,一般都是以千字节作单位来表示。1KB=1024Byte。
④兆字节(MBMega Byte):90年代流行微机的硬盘和内存等一般都是以兆字节(MB)为单位。1 MB=1024KB。
⑤吉字节(GB、Giga Byte):目前市场流行的微机的硬盘已经达到430GB、640GB、810GB、1TB等规格。1GB=1024MB。
⑥太字节(TB、Tera byte):1TB=1024GB。
(三)输入/输出设备
输入设备是用来接受用户输入的原始数据和程序,并将它们变为计算机能识别的二进制存入到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。
输出设备用于将存入在内存中的由计算机处理的结果转变为人们能接受的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
(四)总线
总线是一组为系统部件之间数据传送的公用信号线。具有汇集与分配数据信号、选择发送信号的部件与接收信号的部件、总线控制权的建立与转移等功能。典型的微机计算机系统的结构如图2-3所示,通常多采用单总线结构,一般按信号类型将总线分为三组,其中AB(Address Bus)为地址总线;DB(Data Bus)为数据总线;CB(Control Bus)控制总线。
(五)微型计算机主要技术指标
①CPU类型:是指微机系统所采用的CPU芯片型号,它决定了微机系统的档次。
②字长:是指CPU一次最多可同时传送和处理的二进制位数,安长直接影响到计算机的功能、用途和应用范围。如Pentium是64位字长的微处理器,即数据位数是64位,而它的寻址位数是32位。
③时钟频率和机器周期:时钟频率又称主频,它是指CPU内部晶振的频率,常用单位为兆(MHz),它反映了CPU的基本工作节拍。一个机器周期由若干个时钟周期组成,在机器语言中,使用执行一条指令所需要的机器周期数来说明指令执行的速度。一般使用CPU类型和时钟频率来说明计算机的档次。如Pentium III 500等。
④运算速度:是指计算机每秒能执行的指令数。单位有MIPS(每秒百万条指令)、MFLOPS(秒百万条浮点指令)
⑤存取速度:是指存储器完成一次读取或写存操作所需的时间,称为存储器的存取时间或访问时间。而边连续两次或写所需要的最短时间,称为存储周期。对于半导体存储器来说,存取周期大约为几十到几百毫秒之间。它的快慢会影响到计算机的速度。
⑥内、外存储器容量:是指内存存储容量,即内容储存器能够存储信息的字节数。外储器是可将程序和数据永久保存的存储介质,可以说其容量是无限的。如硬盘、软盘已是微机系统中不可缺少的外部设备。迄今为止,所有的计算机系统都是基于冯·诺依曼存储程序的原理。内、外存容量越大,所能运行的软件功能就越丰富。CPU的高速度和外存储器的低速度是微机系统工作过程中的主要瓶颈现象,不过由于硬盘的存取速度不断提高,目前这种现象已有所改善。
我们先从最早的计算机讲起,人们在最初设计计算机时采用这样一个模型:
人们通过输入设备把需要处理的信息输入计算机,计算机通过中央处理器把信息加工后,再通过输出设备把处理后的结果告诉人们。
其实这个模型很简单,举个简单的例子,你要处理的信息是1+1,你把这个信息输入到计算机中后,计算机的内部进行处理,再把处理后的结果告诉你。
早期计算机的输入设备十分落后,根本没有现在的键盘和鼠标,那时候计算机还是一个大家伙,最早的计算机有两层楼那么高。人们只能通过扳动计算机庞大的面板上无数的开头来向计算机输入信息,而计算机把这些信息处理之后,输出设备也相当简陋,就是计算机面板上无数的信号灯。所以那时的计算机根本无法处理像现在这样各种各样的信息,它实际上只能进行数字运算。
当时人们使用计算机也真是够累的。但在当时,就算是这种计算机也是极为先进的了,因为它把人们从繁重的手工计算中解脱出来,而且极大地提高了计算速度。
随着人们对计算机的使用,人们发现上述模型的计算机能力有限,在处理大量数据时就越发显得力不从心。为些人们对计算机模型进行了改进,提出了这种模型:
就是在中央处理器旁边加了一个内部存储器。这个模型的好处在于。先打个比方说,如果老师让你心算一道简单题,你肯定毫不费劲就算出来了,可是如果老师让你算20个三位数相乘,你心算起来肯定很费力,但如果给你一张草稿纸的话,你也能很快算出来。
可能你会问这和计算机有什么关系?其实计算机也是一样,一个没有内部存储器的计算机如果让它进行一个很复杂的计算,它可能根本就没有办法算出来,因为它的存储能力有限,无法记住很多的中间的结果,但如果给它一些内部存储器当“草稿纸”的话,计算机就可以把一些中间结果临时存储到内部存储器上,然后在需要的时候再把它取出来,进行下一步的运算,如此往复,计算机就可以完成很多很复杂的计算。
随着时代的发展,人们越来越感到计算机输入和输出方式的落后,改进这两方面势在必行。在输入方面,为了不再每次扳动成百上千的开头,人们发明了纸带机。纸带机的工作原理是这样的,纸带的每一行都标明了26个字母、10个数字和一些运算符号,如果这行的字母A上面打了一个孔,说明这里要输入的是字母A,同理,下面的行由此类推。这样一个长长的纸带就可以代表很多的信息,人们把这个纸带放入纸带机,纸带机还要把纸带上的信息翻译给计算机,因为计算机是看不懂这个纸带的。
这样虽然比较麻烦,但这个进步确实在很大程度上促进了计算机的发展。在发明纸带的同时,人们也对输出系统进行了改进,用打印机代替了计算机面板上无数的信号灯。打印机的作用正好和纸带机相反,它负责把计算机输出的信息翻译成人能看懂的语言,打印在纸上,这样人们就能很方便地看到输出的信息,再也不用看那成百上千的信号灯了。
不过人们没有满足,他们继续对输入和输出系统进行改进。后来人们发明了键盘和显示器。这两项发明使得当时的计算机和我们现在使用的计算机有些类似了,而且在些之前经过长时间的改进,计算机的体积也大大地缩小了。键盘和显示器的好处在于人们可以直接向计算机输入信息,而计算机也可以及时把处理结果显示在屏幕上。
可是随着人们的使用,逐渐又发现了不如意之处。因为人们要向计算机输入的信息越来越多,往往要输入很长时间后,才让计算机开始处理,而在输入过程中,如果停电,那前面输入的内容就白费了,等来电后,还要全部重新输入。就算不停电,如果人们上次输入了一部分信息,计算机处理理了,也输出了结果;人们下一次再需要计算机处理这部分信息的时候,还要重新输入。对这种重复劳动的厌倦导致了计算机新的模型的产生。
这回的模型是这样的:
这回增加了一个外部存储器。外部存储器的“外部”是相对于内部存储器来说的,在中央处理器处理信息时,它并不直接和外部存储器打交道,处理过程中的信息都临时存放在内部存储器中,在信息处理结束后,处理的结果也存放在内部存储器中。可是如果这时突然停电,那些结果还会丢失的。内部存储器(或简称内存)中的信息是靠电力来维持的,一旦电力消失,内存中的数据就会全部消失。也正因为如此,人们才在计算机模型中加入了外部存储器,把内存中的处理结果再存储到外部存储器中,这样停电后数据也不会丢失了。
外部存储器与内存的区别在于:它们的存储机制是不一样的,外部存储器是把数据存储到磁性介质上,所以不依赖于是否有电。这个磁性介质就好比家里的歌曲磁带,磁带上的歌曲不管有没有电都是存在的。当时人们也是考虑到了磁带这种好处,所以在计算机的外部存储器中也采用了类似磁带的装置,比较常用的一种叫磁盘。
磁盘本来是圆的,不过装在一个方的盒子里,这样做的目的是为了防止磁盘表面划伤,导致数据丢失。
有了磁盘之后,人们使用计算机就方便多了,不但可以把数据处理结果存放在磁盘中,还可以把很多输入到计算机中的数据存储到磁盘中,这样这些数据可以反复使用,避免了重复劳动。
可是不久之后,人们又发现了另一个问题,人们要存储到磁盘上的内容越来越多,众多的信息存储在一起,很不方便。这样就导致了文件的产生。
这和我们日常生活中的文件有些相似。我们日常生活中的文件是由一些相关信息组成,计算机的文件也是一样。人们把信息分类整理成文件存储到磁盘上,这样,磁盘上就有了文件1、文件2……。
可是在使用过程中,人们又渐渐发现,由人工来管理越来越多的文件是一件很痛苦的事情。为了解决这个问题,人们就开发了一种软件叫操作系统。
其实操作系统就是替我们管理计算机的一种软件,在操作系统出现之前,只有专业人士才懂得怎样使用计算机,而在操作系统出现之后,不管你是否是计算机专业毕业,只要经过简单的培训,你都能很容易地掌握计算机。
有了操作系统之后,我们就不直接和计算机的硬件打交道,不直接对这些硬件发号施令,我们把要的事情告诉操作系统,操作系统再把要作的事情安排给计算机去作,等计算机做完之后,操作系统再把结果告诉我们,这样就省事多了。
在操作系统出现之前,人们通过键盘给计算机下达的命令都是特别专业的术语,而有了操作系统之后,人们和计算机之间的对话就可以使用一些很容易懂的语言,而不用去死记硬背那些专业术语了。
操作系统不但能在计算机和人之间传递信息,而且字还负责管理计算机的内部设备和外部设备。它替人们管理日益增多的文件,使人们能很方便地找到和使用这些文件;它替人们管理磁盘,随时报告磁盘的使用情况;它替计算机管理内存,使计算机能更高效而安全地工作;它还负责管理各种外部设备,如打印机等,有了它的管理,这些外设就能有效地为用户服务了。
也正因为操作系统这么重要,所以人们也在不断地改进它,使它的使用更加方面,功能更加强大。对于咱们现在使用的微机来说,操作系统主要经历了DOS、Windows 3.X、Windows95和Windows98这几个发展阶段。
在DOS阶段,人们和计算机打交道,还是主要靠输入命令,“你输入什么命令,计算机就做什么,如果你不输入,计算机就什么也不做”。在这一阶段,人们还是需要记住很多命令和它们的用法,如果忘记了或不知道,那就没有办法了。所以说,这时的计算机还是大太好用,操作系统也处于发展的初级阶段。Windows的出现在很大程度上弥补了这个不足,人们在使用Windows时,不必记住什么命令,只需要用鼠标指指点点就能完成很多工作。而当操作系统发展到Windows95之后,使用计算机就变得更加简单。
现在我们来简单总结一下上面我们讲的一些内容。经过人们几十年的努力,计算机的组成结构已经基本定型,现在我们日常使用的微机在硬件方面可以用下图表示:这里CPU就是我们以前谈到的中央处理器的英文缩写,它和其它辅助电路构成了计算机的核心。我们通过键盘和其它输入设备输入的信息经过它的处理之后显示在显示器上。在信息处理过程中,CPU要和内存频繁地交换信息,在工作结束之后,还要把内存中的数据保存在磁盘上。
上面说的是硬件的工作原理,那么在软件上,我们又是如何使用计算机的呢?
在前面我们讲过,我们可以通过操作系统给计算机布置工作,操作系统也可以把计算机的工作结果告诉我们。可是操作系统的功能也不是无限的,实际上计算机的很多功能是靠多种应用软件来实现的。操作系统一般只负责管理好计算机,使它能正常工作。而众多的应用软件才充分发挥了计算机的作用。但这些应用软件都是建立在操作系统上的,一般情况下,某一种软件都是为特定的操作系统而设计的,因为这些软件不能直接和计算机交换信息,需要通过操作系统来传递信息。
这就是所谓的“硬”、“软”结合。硬件就是我们能看见的这些东西:主机、显示器、键盘、鼠标等,而软件是我们看不见的,存在于计算机内部的。打个比方,硬件就好比人类躯体,而软件就好比人类的思想,没有躯体,思想是无法存在的,但没有思想的躯体也只是一个植物人。一个正常人要完成一项工作,都是躯体在思想的支配下完成的。电脑和这相类似,没有主机等硬件,软件是无法存在的;而一个没有软件的计算机也只是一堆废铁。
还有一个重要的概念没有讲,就是操作系统是如何管理文件的呢?其实也很简单,文件都有自己的名字,叫文件名,用来区分不同的文件的。计算机中的文件有很多,成千上万,光用名字来区分也不利于查找,所以计算机中又有了文件夹的概念,把不同类型的文件存储在不同的文件夹中,查找起来就快多了,也不会太乱。文件多了,可以分别存储在不同的文件夹中,而当文件夹多了之后,再把一些相关的文件夹存储在更在的文件夹中,这样管理文件是比较科学的。
5. 信息技术的由来是什么
语言的创造。从猿向人转变时发生,劳动创造了人类,人类创造了语言,获得了人类特有的交流信息的物质手段,有了加工信息的特有的工具概念。
创造出来的语言重要性:
人们借助语言保存和传递人类文明的成果。语言是人们交流思想的媒介,它必然会对政治、经济和社会、科技乃至文化本身产生影响。语言这种文化现象是不断发展的,其现今的空间分布也是过去发展的结果。
(5)电脑信息是由什么加工而来的扩展阅读:
信息技术的继续发展:
1、文字的发明。发生于原始社会末期。它使人类信息传递突破了口语的直接传递方式,使信息可以储存在文字里,超越直接的时空界限,流传久远。
2、造纸和印刷术的发明。是在封建社会发生的变革。这一发明扩大了信息的交流和传递的容量和范围,使人类文明得以迅速传播。
3、电报、电话、电视等现代通讯技术的创造。发生在19世纪末20世纪初期。这些发明创造,使信息的传递手段发生了根本性的变革,加快了信息传输的速度,缩短了信息的时空范围,信息能瞬间传遍全球。
3、电子计算的发明和应用。20世纪中叶出现的电脑,从根本上改变了人类加工信息的手段,突破了人类大脑及感觉器官加工处理信息的局限性,极大地增强了人类加工、利用信息的能力。
6. 1,什么是信息加工信息加工的基本方式是什么
信息加工理论不是某一种理论的名称,而是一类理论的统称。信息理论把人看做一个信息处理器,而人的消费行为就是一个信息处理过程,即信息的输入、编码、加工储存、提取和使用的过程。消费者面对各种大量的商品信息,要对信息进行选择性注意、选择性加工、选择性保持、最后作出购买并作出购买行为。这个过程可以用心理学原理解释为:商品信息引起了消费者的有意或无意注意,那么大脑就开始对所获得的信息进行加工处理,这个过程包括知觉、记忆、思维和态度,于是购买决定就产生了。
从信息加工的角度来研究学习,起自不同的来源。有人认为(Ellis,1978),是受了格式塔记忆理论的影响,这种理论强调,有机体如何组织他们记忆的内容,反映了他们是如何主动地组织知觉的方式。也有人(Norman,1970)区分了对当今信息加工理论有影响的三种理论:(1)由埃斯蒂斯和斯彭思等人最早提出的学习的数学理论(mathematical learning theories);(2)强调以选择性注意为起点、长时记忆痕迹为终点的信号探示理论(signal detection theories);(3)注重人工智能和计算机模拟的计算机模型理论(Computer-model theories)。
按照斯奈尔贝克(G.E.Snelbecker)的观点,目前,被认为属于信息加工理论范围的,大致可以分成以下三类:
1.侧重于数理统计分析的信息论
美国学者香农(C.Shannon)被公认为是信息论之父。作为贝尔电话公司的技术人员,香农为了解决信息编码的问题,提高通信系统的效率和可靠性,在研究过程中对信息进行了数学处理。他舍弃通信系统中消息的具体内容,把信息源发生的信息仅仅看作一个抽象的量。他把数理统计方法运用到通信领域,提出了信息熵的数学公式,从量的方面来描述信息的传递与提取的问题,并提出了信息量的概念。他设计出了一套在各种不同条件下测量信息的方法,从而奠定了现代信息理论的基础(王雨田,1986年)。
简单说来,香农的测度主要集中在输送与接收的消息之间的相似性,以便计算送话者与受话者双方能够得到多少信息。香农把消息的交换作为通信的特征。因此,信息论关注的是可能已被输送的消息的影响,以及实际被传送的信号。
心理学家们改编了香农的信息测度和理论。呈现给被试的刺激是与通讯系统中的信息源和传送者(source and transmitter)相应的。通道(channel)被作为人类被试的特征;被试对信号加以编码和做出正确反应的最大精确度,被称为是他的通道能量(channel capacity)。
信息分析把主要焦点放在被试在一系列尝试中对所呈现的刺激做出反应的一致性程度上。例如,我们可以向被试呈现音色不同但其他各方面(如声响和持续时间)完全相同的4种音调,要求被试做出四种不同的反应,这样,我们不需要详细计算,也可以确定被试是否加工了在这种情境中所有可得到的信息。
当向成人被试呈现单维刺激(即除了一个刺激维度不同外,其他方面都完全相同)时,会出现一种有趣的现象。一旦被试有了足够的练习,从而清楚知道对每一种刺激应做出何种反应时,他们的精确性达到了十种渐进线,并在操作时一直保持精确性。而且,即便刺激只是通过不同的感觉通道被感知的,或刺激的排列方式有所不同,但能被正确识别的刺激项目的数量变化是很小的。1956年,米勒(G.Miller)发表了一篇文章,题目是:《神奇的数字,7土2:我们信息加工能量的一些限制(The Magical Number Seven,Plus Or Minus Two:Some Limits on Our Capacity for Processing information)》,他回顾了近20项研究,发现人类处理信息的能量是有限的。米勒提出,我们要用金子而不是废品来填补这7个左右的记忆狭孔。米勒的文章发表后,心理学家们从事了数百项这类的研究。尽管有人对这种人类通道能量的计算程序抱有疑问,但许多心理学家接受了这一发现,从而对学习与记忆的研究产生了一定的影响。还有些人从另一个角度认为,我们可以把信息组织成“组块(chunks)”,从而可以增加人类的信息加工能力,因此应该把重点放在人们组织信息的方式上。
就一般而言,心理学家认为,信息论有助于我们形成一种把人类作为信息加工者的模式。这个模式强调人在对刺激做出反应时的积极选择的作用,而不是像在刺激-反应理论中所看到的那种起被动作用的人。与此同时,也有人认为(Simon,1979),把研究焦点放在狭窄的实验室分析,对了解人类解决问题的过程没有很大的帮助。
2.侧重于计算机模拟的信息加工理论
把人视作信息加工者,这一观念是与计算机技术的发展联系在一起的。计算机技术是在第二次世界大战期间,主要是因为要处理大量军事数据而发展起来的。心理学家们发现,计算机程序也可以用来描述人类思维和学习的方式。一些研究人员用计算机来模拟人类问题解决过程和学习过程。这样,心理学家就不再只是推测在“暗箱”内部所发生的事情了。
关于计算机与人类信息加工方面,有两个主要的发展:一方面,尽管许多信息论专家对人类认知过程不感兴趣,但他们对改进计算机加工信息的方式很关注。所以,他们可以用人类思维过程作为改进计算机处理数据的程序的指南。因此,人工智能(artificial intelligence)这个术语常常只是用来指计算机所遵循的信息加工步骤,而不管这些步骤是否模拟了人类加工信息的实际的方式,这与这个术语本身的含义是有矛盾的(Simon,1969)。人工智能中一个最实际的目标,是要发现计算机贮存、提取、运演和使用信息的最佳方式,至于人类在解决问题时是否遵循这些步骤,这不是他们所关心的。
但另外一些学者对计算机加工的兴趣,集中在模拟人类问题解决过程上。计算机模拟(computer simulation)通常是指利用各算机和计算机语言来描述人类信息加工过程时所采用的方法。这方面最典型的人物是西蒙。他认为,人的认识活动与计算机是一一对应的
最初用计算机成功地模拟人类思维是由纽厄尔与西蒙(Newell and Simon)设计的。这个程序称为“逻辑理论家(Logic Theorist)”的程序,能用来证明形式逻辑中的各种定理。“逻辑理论家”采用了人类在问题解决活动中所使用的一些处理方法,但它只能解决一些特定类型的问题。纽厄尔与西蒙在1972年又设计了一种更为精细的问题解决系统,称之为“一般问题解决者(General Problem Solver)”。这个程序把据认为是人类问题解决活动之基础的大量策略组合在一起。这个程序不但能证明逻辑定理,而且还能下棋、谱曲等。由此,他们提出了一个问题解决行为所涉及的基本结构,他们称之为“信息加工系统”或“IPS”。问题解决者的接受系统(或感受器,即神经末梢和把感觉传送至大脑的通道),是与信息加工器相联结的,信息加工器则需利用记忆。记忆也为信息加工器提供信息,而信息加工器则为效应器提供信息。效应器就是指实施问题解决过程中的决策的动作过程。
3.侧重于实际应用的认知信息加工理论
研究方法的问题一直是心理学研究中十分困难的问题。信息加工认知心理学继承了实验心理学的传统,吸收了计算机科学的研究成果,形成丁一套比较完整的研究方法——实验、模拟、理论分析相结合的研究方法。这种研究方法充分地反映了当代科学在实验基础上高度综合的研究特点,以及定性研究与定量研究相结合、宏观研究与微观研究相结合的特点。正是研究方法的突破,促进了信息加工认知心理学的发展。这些研究方法有:
(一)实验法
从一百多年前冯特在莱比锡建立了第一个心理学实验室以来,实验方法已被大多数心理学家所接受。这是因为实验的方法能使研究者在控制的情境下,系统地操纵自变量,观察因变量的变化,探讨变量之间的关系。实验有助于研究者搜集资料,验证假说,提高价究的信度和效度。实验方法是信息加上认知心理学采用的主要手段。
信息加工认知心理学的实验主要是反应时实验和眼动实验。
(二)口述报告法
口述报告法,也称出声思考法,是一种由被试大声地报告自己在进行某项操作时的想法来探讨内部认知过程的方法。口述报告多半在操作时进行,也可以在操作后通过回忆来叙述。从某种意义上来讲,口述报告的方法有些类似传统的内省法,也可以认为是对内省法的批判与继承。在进行口述报告实验时,主试一定要要求被试大声地如实报告操作时自己思考的详细内容,使内部的思维过程外部言语化,但不要他们解释情境或思维过程。被试所报告的应主要是短时记忆中保留的很快就会消失的信息。内克森和西蒙等人采用这种方法,在认知研究上取得了一定的成就。口述报告的方法已被许多信息加工认知心理学家所接受。
(三)计算机模拟的方法
计算机模拟是信息加工认知心理学最有代表性的一种独特的研究方法。计算机模拟是心理学与计算机科学的交叉领域,也是人工智能的重要组成部分。这种方法是想通过对心理过程的计算机模拟来认识人心理过程的本身,即对人的内部信息加工过程进行逻辑分析。
计算机模拟常和理论分析结合在一起,多从程序缩减、流程分析、程序模拟三个方面着手。 程序缩减是一种以潜在性因素作为资料来源,用分离认知因素来探讨认知过程的方法。典型的设计是让被试执行两种复杂程度不同的任务,从对比的角度来探讨复杂任务的操作时间和信息加工过程。流程分析是通过计算机流程图的比较进一步探讨操作时心理表征的顺序和方向。程序模拟是把人的认知过程编成各种计算机语言输入计算机,如果输入的程序能正常工作,设计者至少可以得知某种心理过程在逻辑上是可行的,即获得逻辑合理性方面的验证。例如,克拉克等人用计算机模拟的方法探讨了人的句子理解过程,达柯等人则探讨了人怎样利用自己有限的短时记忆去处理和分析句子的前后关系,这些研究都取得了一定的成就。
7. 计算机信息是怎么样生成的
计算机的信息,实际上最基础的是二进制
也就是0和1组成的
磁盘的存储是,网络的传输也是。
那么0和1除了代表两个数字并能演化出其他的意义意外,它还代表着电路中的开与关
我们单纯的知道0和1与十进制和十六进制进行的转换是不行的,我们还要知道最起码的ASCII对照表,这样我们才能将二进制转成数字,以至于转成字母