電子計(jì)算機(jī)(英語(yǔ):computer),亦稱電腦,是一種利用電子學(xué)原理,根據(jù)一系列指令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的工具。
在現(xiàn)代,機(jī)械計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)完全被電子計(jì)算機(jī)所替換,其所相關(guān)的技術(shù)研究叫計(jì)算機(jī)科學(xué),而“計(jì)算機(jī)技術(shù)”指的是將計(jì)算機(jī)科學(xué)的成果應(yīng)用于工程實(shí)踐所派生的諸多技術(shù)性和經(jīng)驗(yàn)性成果的總合?!坝?jì)算機(jī)技術(shù)”與“計(jì)算機(jī)科學(xué)”是兩個(gè)相關(guān)而又不同的概念,它們的不同在于前者偏重于實(shí)踐而后者偏重于理論。此外,電子計(jì)算機(jī)亦被形象地稱作電腦。至于由數(shù)據(jù)為核心的研究則稱為信息技術(shù),通常人們接觸最多的是個(gè)人計(jì)算機(jī)。
計(jì)算機(jī)種類繁多,但實(shí)際來(lái)看,計(jì)算機(jī)總體上是處理信息的工具。根據(jù)圖靈機(jī)理論,一部具有最基本功能的計(jì)算機(jī),應(yīng)當(dāng)能夠完成任何其它計(jì)算機(jī)能做的事情。因此,只要不考慮時(shí)間和存儲(chǔ)因素,從個(gè)人數(shù)碼助理到超級(jí)計(jì)算機(jī)都應(yīng)該可以完成同樣的作業(yè)。就是說(shuō),即使是設(shè)計(jì)完全相同的計(jì)算機(jī),只要經(jīng)過(guò)相應(yīng)改裝,就應(yīng)該可以被用于從公司薪金管理到無(wú)人駕駛飛船操控在內(nèi)的各種任務(wù)。由于科技的飛速進(jìn)步,下一代計(jì)算機(jī)總是在性能上能夠顯著地超過(guò)其前一代,這一現(xiàn)象有時(shí)被稱作“摩爾定律”。發(fā)明于20世紀(jì)的電腦以飛躍般的姿態(tài)發(fā)展,在21世紀(jì)的現(xiàn)在,已被應(yīng)用于手機(jī)、電視、數(shù)位相機(jī)、游戲機(jī)等生活用品之中。甚至自動(dòng)驗(yàn)票機(jī)、ATM終端機(jī)的控制、顧客管理、財(cái)務(wù)管理等,各種企業(yè)的業(yè)務(wù)也都仰賴電腦輔助。這些電腦都是由程序進(jìn)行運(yùn)作。
計(jì)算機(jī)在組成上形式不一,早期計(jì)算機(jī)的體積足有一間房屋的大小,而今天某些嵌入式計(jì)算機(jī)可能比一副撲克牌還小。當(dāng)然,即使在今天依然有大量體積龐大的巨型計(jì)算機(jī)為特別的科學(xué)計(jì)算或面向大型組織的事務(wù)處理需求服務(wù)。比較小的,為個(gè)人應(yīng)用而設(shè)計(jì)的稱為微型計(jì)算機(jī)(Personal Computer,PC),在中國(guó)地區(qū)簡(jiǎn)稱為“微機(jī)”。我們今天在日常使用“計(jì)算機(jī)”一詞時(shí)通常也是指此,不過(guò)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)最為普遍的應(yīng)用形式卻是嵌入式,嵌入式計(jì)算機(jī)通常相對(duì)簡(jiǎn)單、體積小,并被用來(lái)控制其它設(shè)備—無(wú)論是飛機(jī)、工業(yè)機(jī)器人還是數(shù)碼相機(jī)。
上述對(duì)于電子計(jì)算機(jī)的定義包括了許多能計(jì)算或是只有有限功能的特定用途的設(shè)備,然而當(dāng)說(shuō)到現(xiàn)代的電子計(jì)算機(jī),其最重要的特征是:只要給予正確的指示,任何一部電子計(jì)算機(jī)都可以模擬其他任何計(jì)算機(jī)的行為(只受限于其本身的存儲(chǔ)容量和執(zhí)行速度)。據(jù)此,現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)相對(duì)于早期的電子計(jì)算機(jī)也被稱為通用型電子計(jì)算機(jī)。

硬件組成部分
計(jì)算機(jī)的基本組成:
1.存儲(chǔ)器:
實(shí)現(xiàn)記憶功能的部件用來(lái)存放計(jì)算程序及參與運(yùn)算的各種數(shù)據(jù)
2.運(yùn)算器:
負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算即數(shù)據(jù)的加工處理
3.控制器:
負(fù)責(zé)對(duì)程序規(guī)定的控制信息進(jìn)行分析,控制并協(xié)調(diào)輸入,輸出操作或內(nèi)存訪問(wèn)
4.輸入設(shè)備:
實(shí)現(xiàn)計(jì)算程序和原始數(shù)據(jù)的輸入
5.輸出設(shè)備:
實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果輸出
組成的聯(lián)系:

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu):

計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程:
— 用戶打開(kāi)程序
— 系統(tǒng)把程序代碼段和數(shù)據(jù)段送入計(jì)算機(jī)的內(nèi)存
— 控制器從存儲(chǔ)器中取指令
— 控制器分析,執(zhí)行指令,為取下一條指令做準(zhǔn)備
— 取下一條指令,分析執(zhí)行,如此重復(fù)操作,直至執(zhí)行完程序中全部指令,便可獲得全部指令

馮·諾依曼機(jī)制:
— 程序存儲(chǔ)
— 采用2進(jìn)制
具體描述:
1、運(yùn)算器(Arithmetical and Logical Unit):計(jì)算機(jī)中執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算操作的部件。運(yùn)算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運(yùn)算,與、或、非、異或等邏輯操作,以及移位、比較和傳送等操作,亦稱算術(shù)邏輯部件。
2、控制器(Control Unit):控制器是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制中心,它指揮計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)地工作,保證計(jì)算機(jī)按照預(yù)先規(guī)定的目標(biāo)和步驟有條不絮地進(jìn)行操作及處理。
3、存儲(chǔ)器(Memory unit):存儲(chǔ)器的主要功能是存儲(chǔ)程序和各種數(shù)據(jù)信息,并能在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中高速、自動(dòng)地完成程序或數(shù)據(jù)的存取。
4、輸入設(shè)備(Input device):向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息的設(shè)備,是計(jì)算機(jī)與用戶或其他設(shè)備通信的橋梁,是用戶和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的主要裝置之一。常見(jiàn)的輸入設(shè)備有,鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、圖形輸入板、視頻攝像機(jī)等。
5、輸出設(shè)備(Output Device):是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的終端設(shè)?,用于接收計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的輸出顯示、打印、聲音、控制外圍設(shè)備操作等。也是把各種計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)或信息以數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式表現(xiàn)出來(lái)。常見(jiàn)的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、影像輸出系統(tǒng)、語(yǔ)音輸出系統(tǒng)、磁記錄設(shè)備等。
6、操作系統(tǒng)(Operatinig System):是管理和控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序,是直接運(yùn)行在“裸機(jī)”傷的最基本的系統(tǒng)軟件,任何其他軟件都必須在操作系?的支持下才能運(yùn)行。
7、應(yīng)用軟件(application software):是和系統(tǒng)軟件相對(duì)應(yīng)的,是用戶可以使用的各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,以及用各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編制的應(yīng)用程序的集合,分為應(yīng)用軟件包和用戶程序。為滿足用戶不同領(lǐng)域、不同問(wèn)題的應(yīng)用需求而提供的那部分軟件。 它可以拓寬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,放大硬件的功能。