理论基础

冯诺依曼提出的计算机体系结构奠定了现代电脑的结构理论基础：

1. 计算机由运算逻辑单元、控制器、输入和输出设备、记忆单元五大单元组成；

2. 程序存储控制；

3. 以二进制为计算机基本单位。

基本解释

中文读音：diàn nǎo

英译：computer

解释： [electronic brain]电子计算机的俗称。

“电脑”一词的由来

1971年6月，台湾“教育部国立编译馆”要审核电子名词，当时有很多的委员。范光陵为主任委员之一，他当时主张叫电脑，很多人赞成，很多人反对叫电脑，最后吵了很久，决定了把 Electric computer 这个字翻译为：【电子计算机（俗称电脑）】，范光陵又不同意，又吵了很久，最后才改成为两名词通用：【电子计算机，电脑】。

徐迟《生命之树常绿》：“以劳动的手指挥电脑，作用于大自然以的为生，不仅保护大自然，而且按照进步人类的意志，彻底地、完美地改造人类社会。”

组成部分

软件系统

软件系统包括：操作系统、应用软件等。应用软件中电脑行业的管理软件，IT电脑行业的发展必备利器，电脑行业的erp软件。

硬件系统

硬件系统包括：机箱（电源、硬盘、磁盘、 内存、主板、CPU－中央处理器、CPU风扇、光驱、声卡、网卡、显卡）、显示器、UPS（不间断电源供应系统）、键盘、鼠标等等（另可配有耳机、音箱、打印机、摄像头等）。家用电脑一般主板都有板载声卡、网卡。部分主板装有集成显卡。

CPU的英文全称是"Central Processor Unit"，翻译成中文就是“中央处理器单元”，它一条一条镀金的材料做的。它在PC机中的作用可以说相当于大脑在人体中的作用。所有的电脑程序都是由它来运行的。（注意，千万不要触碰cpu上的金属条，不然会导致接触不良，开不了机）

主板 又叫Mother Board（母板）。它其实就是一块电路板， 上面密密麻麻都是各种电路。它可以说是PC机的神经系统，CPU、内存、显示卡、声卡等等都是直接安装在主板上的，而硬盘、软驱等部件也需要通过接线和主板连接。

主机 一般将放置在机箱中的电脑部件总称为"主机"。它是电脑的最主要组成部分，主板、CPU和硬盘等主要部件均在主机内。

内存 与磁盘等外部存储器相比较，内存是指CPU可以直接读取的内部存储器，主要是以芯片的形式出现。内存又叫做“主存储器”，简称"主存"。一般见到的内存芯片是条状的，也叫"内存条"，它需要 插在主板上的内存槽中才能工作。还有一种内存叫作"高速缓存"，英文名是"Cache"，一般已经内置在CPU中或者主板上。一般说一台机器的内存有多少兆，主要是指内存条的容量。可以在电脑刚开始启动时的画面中看到内存的容量显示，也可以在DOS系统中使用命令来查看内存容量，还可以在Windows系统中查看系统资源看到内存容量。

显示卡 是连接显示器和PC机主板的重要元件。它是插在主板上的扩展槽里的。它 主要负责把主机向显示器发出的显示信号转化为一般电信号，使得显示器能明白PC 机在让它干什么。显示卡上也有存储器，叫做"显示内存"，它的多少将直接影响显示器的显示效果，比如清晰程度和色彩丰富程度等等。

显示器 是电脑的输出设备之一，早期的显示器外形与电视机相似都是显像管的，即CRT显示器。现在的显示器大多是LCD或LED的。

磁盘和磁盘驱动器 磁盘是PC机的外部存储器之一，分为硬盘和软盘两种。 两者的共同之处在于都是使用磁介质来储存数据，所以叫"磁盘"。想要让PC机使用磁盘，必须将磁盘放置在特殊的装置中，也就是磁盘驱动器里。

硬盘和硬盘驱动器 硬盘的英文是Hard Disk，直译成中文就是“硬的盘子”。由于硬盘是内置在硬盘驱动器里的，所以一般就把硬盘和硬盘驱动器混为一谈了。硬盘的外观大小一般是3.5英寸。硬盘的容量一般以M（兆）和G（1024兆）计算。平常见到的硬盘容量从几十兆（几十M）到几千兆（几G）都有。平常所说的C盘、D盘，与真正的硬盘不完全是一回事。一个真正的硬盘术语叫作“物理硬盘”，可以在DOS操作系统中把一个物理硬盘分区，分为C盘、D盘、E盘等若干个“假硬盘”，术语叫作“逻辑硬盘”。

电脑电源和机箱 电脑当然要有电源了，不过电脑的电源可不能直接使用220伏的普通电压。电脑的电源内部有一个变压器，把普通的220V市电转变为电脑各部件所需的电压，比如 CPU 的工作电压，一般只有几伏。 为了安全起见，一般把电脑各部件（当然除了显示器）合理放置在机箱内部。机箱的外壳上有许多按钮，如电源启动按钮、RESET按钮（用于电脑的重新启动）等等。机箱上还有一些指示灯，如电源指示灯在电脑工作时应该是亮的，硬盘指示灯在对硬盘进行操作时会闪烁等等。软驱和光驱在机箱前端可以直接使用。

扩展卡和扩展槽 当需要用电脑看VCD、听音乐时，就需要配置声卡了。声卡不是PC机的必备部件，它是PC机的一种功能扩展卡。所谓扩展卡，就是指这种卡可以扩展PC机的功能，比如声卡可以使PC机发声、传真卡可以使PC机具备传真功能、网卡可以让您联入网络等等。扩展卡是直接插在主板上专为扩展卡设计的扩展槽中的。显示卡其实也是一种扩展卡，因为从计算机的基本原理来说，“显示”实际是一种额外的功能，只是为了使计算机的工作过程能在人们的直接可视的监控之下。虽然现在显示器已经是电脑的基本设备之一了，但由于习惯原因，显示卡仍然被视作一种扩展卡。当然，声卡、传真卡、网卡都是标准的扩展卡。

键盘和鼠标是PC机的输入设备。当敲击键盘时，被敲击的键就向PC机的主板发送一个信号，并继续传送给CPU，由CPU来根据操作系统中的有关程序来确认按下的键将会引起什么反应。比如在做文字处理时，如果没有启动汉字输入系统，敲击键盘上的英文字母会直接输入英文，敲击"a"键就会显示"a"。而当启动汉字输入系统后，敲击键盘上的英文字母后，就不会直接输入英文，而先判断所敲入英文是否符合汉字输入方法中的规则，如果能够表达某个或某些汉字，就会输入汉字。反之则无法输入汉字。又如在DOS系统中，同时按下"Ctrl"、"Alt"和"Del"将会使电脑重新启动。 而在Windows 95/98系统中就不会使电脑重新启动，而会弹出一个"关闭程序"的对话框。目前的键盘一般有101或106个键，有的键盘还有3个Windows 95功能键。

DVD/CD ROM 即数字通用光盘。DVD光驱指读取DVD光盘的设备。DVD盘片的容量为4.7GB，相当于CD－ROM光盘的七倍，可以存储133分钟电影，包含七个杜比数字化环绕音轨。DVD盘片可分为：DVD－ROM、DVD－R（可一次写入）、DVD－RAM（可多次写入）和DVD－RW（读和重写）。目前的DVD光驱多采用EIDE接口能像CD－ROM光驱一样连接到IDEas、SATA或SICI接口上。

发展过程

第一台计算机

通常说到“世界公认的第一台电子数字计算机”大多数人都认为是1946年诞生的“ENIAC”，它主要是用于计算弹道。是在美国宾夕法尼亚州立大学莫尔电工学院制造的，但它的体积庞大，它由17468个电子管、6万个电阻器、1万个电容器和6千个开关组成,占地面积170多平方米，重量约30吨，消耗近150千瓦的电力。显然，这样的计算机成本很高，使用不便。这个说法被计算机基础教科书上普遍采用，事实上在1973年根据美国最高法院的裁定，最早的电子数字计算机，应该是美国爱荷华州立大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞（Clifford E. Berry , 1918-1963）于1939年10月制造的“ABC”（Atanasoff-Berry-computer）。之所以会有这样的误会，是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果，并在1946年时，申请了专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被扭转过来。（具体情况参阅百度百科——“约翰·阿坦那索夫”词条，希望大家记住ABC和约翰·阿坦那索夫，希望以后的教科书能够修改这个错误）。

后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献，1990年美国前总统乔治·赫伯特·沃克·布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项——“国家科技奖”。（1973年10月19日，美国明尼苏达州一家地方法院经过135次开庭审理，当众宣判：“莫齐利和埃克特没有发明第一台计算机，只是利用了阿塔纳索夫发明中的构思。”并且判决莫齐利和埃克特的专利无效，理由是阿塔纳索夫早在1941年，就将他对计算机的初步构想告诉给莫齐利。但是阿塔纳索夫所在的衣阿华大学并没有为ABC计算机申请专利，而且打官司的也不是几位计算机设计者本人，而是两家计算机公司，Honeywell和Sperry Rand公司。）

计算机进化过程

1642至1643年，巴斯卡（Blaise Pascal）为了帮助做收税员的父亲，他就发明了一个用齿轮运作的加法器，叫“Pascalene”，这是第一部机械加法器。

1666年，在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。

1671年，著名的德国数学家莱布尼兹（G.W.Leibnitz）制成了第一台能够进行加、减、乘、除四则运算的机械式计算机。

1673年，Gottfried Leibniz 制造了一部踏式（stepped）圆柱形转轮的计数机，叫“Stepped Reckoner”，这部计算器可以把重复的数字相乘，并自动地加入加数器里。

1694年，德国数学家，Gottfried Leibniz ，把巴斯卡的Pascalene 改良，制造了一部可以计算乘数的机器，它仍然是用齿轮及刻度盘操作。

1773年，Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。

1775年，The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。

1786年，J.H.Mueller 设计了一部差分机，可惜没有拨款去制造。

1801年， Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。

1854年，George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought”，是讲述符号及逻辑理由，它后来成为计算机设计的基本概念。

1858年，一条电报线第一次跨越大西洋，并且提供了几日的服务。

1861年，一条跨越大陆的电报线把大西洋和太平洋沿岸连接起来。

1876年，Alexander Graham Bell 发明了电话并取得专利权。

1876至1878年，Baron Kelvin 制造了一部泛音分析机及潮汐预测机。

1882年，William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作，并专注于加数器的发明。

1889年，Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现，并被用于 1890 中的人口调查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算，他用咭贮存资料，然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果，在短短六星期内做到。

1893年，第一部四功能计算器被发明。

老式计算机

1895年，Guglielmo Marconi 传送广播讯号。

1896年，Hollerith 成立制表机器公司（Tabulating Machine Company）。

1908年，英国科学家 Campbell Swinton ?述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。

1911年，Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并，组成 Computer Tabulating Recording Company （C-T-R），制表及录制公司。但在1924年，改名为International Business Machine Corporation（IBM）。

1911年，荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。

1931年，Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机，这机器可以解决一些令数学家，科学家头痛的复杂差分程序。

1935年，IBM（International Business Machine tion）引入 "IBM 601”，它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。 它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。

1937年，Alan Turing 想出了一个 "通用机器” 的概念，可以执行任何的算法，形成了一个"可计算（computability）”的基本概念。Turing 的概念比其它同类型的发明为好，因为他用了符号处理symbol 概念。

1939年11月，John Vincent Atannsoff 与 John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。同年，Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了"V2”[后来叫Z2]，这机器沿用 Z1的机械贮存器，加上一个用断电器逻辑（Relay Logic）的新算术部件。但当 Zuse完成草稿后，这计划被中断一年。

科学计算器

1946年 ，第一台正式的电脑“埃尼阿克”在美国诞生，但十分耗电。

1959年，第一台小型科学计算器IBM620研制成功。

1960年，数据处理系统IBM1401研制成功。

1961年，程序设计语言COBOL问世。

1961年，第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。

1963年，BASIC语言问世。

1964年，第三代计算机IBM360系列制成。

1965年，美国数字设备公司推出第一台小型机PDP-8。

1969年，IBM公司研制成功90列卡片机和系统——3计算机系统。

1970年，IBM系统1370计算机系列制成。

1971年，伊利诺大学设计完成伊利阿克IV巨型计算机。

1971年，第一台微处理机4004由英特尔公司研制成功。

1972年，微处理机基片开始大量生产销售。

1973年，第一片软磁盘由IBM公司研制成功。 1975年，ATARI——8800微电脑问世。

1977年，柯莫道尔公司宣称全组合微电脑PET——2001研制成功。

1977年，TRS——80微电脑诞生。

1977年，苹果——II型微电脑诞生。

1978年，超大规模集成电路开始应用。

1978年，磁泡存储器第二次用于商用计算机。

1979年，夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑。

1982年，微电脑开始普及，大量进入学校和家庭。

1979年，开始计划制造，1983年苹果——lisa型电脑上市，它是首个拥有鼠标和GUI的电脑。

1984年，日本计算机产业着手研制“第五代计算机”——-具有人工智能的计算机。

1984年，DNS（Domain Name Server）域名服务器发布，互连网上有1000多台主机运行。

1984年，Hewlett-Packard发布了优异的激光打印机，HP也在喷墨打印机上保持领先技术。

1984年1月，Apple 的Macintosh发布。基于Motorola 68000微处理器。可以寻址16M。

1984年8月，MS-DOS 3.0、PC-DOS 3.0、IBM AT发布，采用ISA标准，支持大硬盘和1.2M高密软驱。

1984年9月，Apple发布了有512Kb 内存的Macintosh，但其他方面没有什么提高。

1984年底，Compaq开始开发IDE接口，可以以更快的速度传输数据，并被许多同行采纳，后来更进一步的EIDE推出，可以支持到528MB的驱动器。数据传输也更快。

1985年，Philips和Sony合作推出CD-ROM驱动器。

1985年，EGA标准推出。

1985年3月，MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。这是第一个提供部分网络功能支持DOS版本。

1985年10月17日，80386 DX推出。时钟频率到达33MHz，可寻址1GB内存。比286更多的指令。每秒6百万条指令，集成275000个晶体管。

1985年11月，Microsoft Windows发布。但在其3.0版本之全面没有得到广泛的应用。需要DOS的支持，类似苹果机的操作界面，以致被苹果控告。诉讼到1997年8月才终止。

1985年12月，MS-DOS 3.2、PC-DOS 3.2。这是第一个支持3.5英寸磁盘的系统。但也只是支持到720KB。到3.3版本时方可支持1.44兆。

1986年1月，Apple 发布较高性能的Macintosh。有四兆内存，和SCSI适配器。

1986年9月，Amstrad Announced发布便宜且功能强大的计算机Amstrad PC 1512。具有CGA图形适配器、512KB内存、8086处理器20兆硬盘驱动器。采用了鼠标器和图形用户界面，面向家庭设计。

1987年，Microsoft Windows 2.0 发布。

1988年，EISA 标准建立。

1989年，欧洲物理粒子研究所的Tim Berners-Lee 创立World Wide Web 雏形。通过超文本链接，新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了Internet 的发展。

1989年3月，EIDE 标准确立，可以支持超过528MB 的硬盘，能达到33.3MB/s 的传输速度，并被许多CD-ROM 所采用。

1989年4月10日，80486 DX 发布。该处理器集成了120 万个晶体管，其后继型号的时钟频率达到100MHz 。

1989年11月，Sound Blaster Card(声卡)发布。

1990年5月22日，微软发布Windows 3.0，兼容MS-DOS 模式。

1990年11月，第一代MPC(多媒体个人电脑标准)发布。该标准要求处理器至少为80286/12MHz(后来增加到80386SX/16MHz)及一个光驱，至少150KB/sec 的传输率。

1991年，ISA 标准发布。

1991年6月，MS-DOS 5.0 和PC-DOS 5.0 发布。为了促进OS/2 的发展，Bill Gates 说DOS5.0 是 DOS 终结者，今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB 的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM 在DOS 上合作的终结。

1992年。Windows NT 发布，可寻址2GB 内存。

1992年4月，Windows 3.1 发布。

1993年，Internet 开始商业化运行。

1993年，经典游戏Doom 发布。

1993年3月22日，Pentium 发布，该处理器集成了300 多万个晶体管、早期版本的核心频率为60 ～66MHz 、每秒钟执行1 亿条指令。

1993年5月，MPC 标准2 发布，要求CD-ROM 传输率达到300KB/s，在320 ×240 的窗口中每秒播放15 帧图像。

1994年3月7日，Intel 发布90 ～100MHz Pentium 处理器。

1994年，Netscape 1.0 浏览器发布。

1994年，著名的即时战略游戏Command&Conquer(命令与征服)发布。

1995年3月27日，Intel 发布120MHz 的Pentium 处理器。

1995年6月1日，Intel 发布133MHz 的Pentium 处理器。

1995年8月23日，纯32位的多任务操作系统Windows 95 发布。该操作系统大大不同于以前的版本 ，完全脱离MS-DOS，但为照顾用户习惯还保留了DOS 模式。Windows 95 取得了巨大成功。

1995年11月1日，Pentium Pro 发布，主频可达200MHz 、每秒可执行4.4 亿条指令、集成了550万个晶体管。

1995年12月，Netscape 发布其JavaScript 。

1996年1月，Netscape Navigator 2.0 发布。这是第一个支持JavaScript 的浏览器。

1996年1月4日，Intel 发布150 ～166MHz 的Pentium 处理器，集成了310 ～330 万个晶体管。

1996年，Windows 95 OSR2 发布，修正了部分BUG，扩充了部分功能。

1997年，Heft Auto 、Quake 2 和Blade Runner 等著名游戏软件发布，并带动3D图形加速卡迅速崛起。

1997年1月8日，Intel 发布Pentium MMX CPU，处理器的游戏和多媒体功能得到增强。

1997年4月，IBM 的深蓝(Deep Blue)计算机战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。

1997年5月7日，Intel 发布Pentium Ⅱ，增加了更多的指令和Cache 。

1997年6月2日，Intel 发布233MHz Pentium MMX 。

常见用法

F1　显示当前程序或者windows的帮助内容。

F2　当你选中一个文件的话，这意味着“重命名”

F3　当你在桌面上的时候是打开“查找：所有文件” 对话框

F10或ALT　激活当前程序的菜单栏

F11 所打开的网页(退出）全屏

windows键或CTRL+ESC　打开开始菜单

CTRL+ALT+DELETE　在win9x中打开关闭程序对话框 ；在winxp中打开任务管理器

DELETE　删除被选择的选择项目，如果是文件，将被放入回收站

SHIFT+DELETE　删除被选择的选择项目，如果是文件，将被直接删除而不是

放入回收站

CTRL+N　新建一个新的文件

CTRL+O　打开“打开文件”对话框

CTRL+P　打开“打印”对话框

CTRL+S　保存当前操作的文件

CTRL+X　剪切被选择的项目到剪贴板

CTRL+INSERT 或 CTRL+C　复制被选择的项目到剪贴板

SHIFT+INSERT 或 CTRL+V　粘贴剪贴板中的内容到当前位置

ALT+BACKSPACE 或 CTRL+Z 撤销上一步的操作

ALT+SHIFT+BACKSPACE　重做上一步被撤销的操作

Windows键+L 锁屏键

Windows键+M　最小化所有被打开的窗口。

Windows键+SHIFT+M　重新将恢复上一项操作前窗口的大小和位置

Windows键+D 瞬间最小化所有窗口，再次按此组合键时恢复之前最小化的窗口。

Windows键+E　打开资源管理器

Windows键+F　打开“查找：所有文件”对话框

Windows键+R　打开“运行”对话框

Windows键+BREAK　打开“系统属性”对话框

Windows键+CTRL+F　打开“查找：计算机”对话框

SHIFT+F10或鼠标右击　打开当前活动项目的快捷菜单

SHIFT　在放入CD的时候按下不放，可以跳过自动播放CD。在打开word的时候按下不放，可以跳过自启动的宏

ALT+F4　关闭当前应用程序

ALT+SPACEBAR　打开程序最左上角的菜单

ALT+TAB　切换当前程序

ALT+ESC　切换当前程序

ALT+ENTER　将windows下运行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕状态间切换

PRINT SCREEN　将当前屏幕以图象方式拷贝到剪贴板

ALT+PRINT SCREEN　将当前活动程序窗口以图象方式拷贝到剪贴板

CTRL+F4　关闭当前应用程序中的当前文本（如word中）

CTRL+F6　切换到当前应用程序中的下一个文本（加shift 可以跳到前一个窗口）

在IE中：

ALT+RIGHT ARROW　显示前一页（前进键）

ALT+LEFT ARROW　显示后一页（后退键）

CTRL+TAB　在页面上的各框架中切换（加shift反向）

F5　刷新

CTRL+F5　强行刷新

目的快捷键

激活程序中的菜单栏 F10

执行菜单上相应的命令 ALT+菜单上带下划线的字母

关闭多文档界面程序中的当

前窗口 CTRL+ F4

关闭当前窗口或退出程序 ALT+ F4

复制 CTRL+ C

粘贴 CTR L+ V

剪切 CTRL+ X

删除 DELETE

显示所选对话框项目的帮助 F1

显示当前窗口的系统菜单 ALT+空格键

显示所选项目的快捷菜单 SHIFT+ F10

显示“开始”菜单 CTRL+ ESC

显示多文档界面程序的系统

菜单 ALT+连字号(-)

切换到上次使用的窗口或者 按住 ALT然后重复按TAB，

切换到另一个窗口 ALT+ TAB

撤消 CTRL+ Z

主要原理

个人电脑（PC：personal computer ）的主要结构:

主机：主板、CPU（中央处理器）、主要储存器（内存）、扩充卡（显示卡 声卡 网卡等 有些主板可以整合这些）、电源供应器、光驱、次要储存器（硬盘）、软驱。

外设：显示器、键盘、鼠标（音箱、摄像头，外置调制解调器MODEM 等）。

尽管计算机技术自20世纪40年代第一台电子通用计算机诞生以来有了令人目眩的飞速发展，但是今天计算机仍然基本上采用的是存储程序结构，即冯·诺伊曼结构。这个结构实现了实用化的通用计算机。

存储程序结构间将一台计算机描述成四个主要部分：算术逻辑单元（ALU），控制电路，存储器，以及输入输出设备（I/O）。这些部件通过一组一组的排线连接并且由一个时钟来驱动。

从概念上讲，一部计算机的存储器可以被视为一组“细胞”单元。每一个“细胞”都有一个编号，称为地址；又都可以存储一个较小的定长信息。这个信息既可以是指令，也可以是数据。原则上，每一个“细胞”都是可以存储二者之任一的。

20世纪80年代以来，ALU和控制单元逐渐被整合到一块集成电路上，称作微处理器。这类计算机的工作模式十分直观：在一个时钟周期内，计算机先从存储器中获取指令和数据，然后执行指令，存储数据，再获取下一条指令。这个过程被反复执行，直至得到一个终止指令。

由控制器解释，运算器执行的指令集是一个精心定义的数目十分有限的简单指令集合。

一般可以分为四类：1、数据移动；2、数逻运算；3、条件验证；4、指令序列改易。

指令如同数据一样在计算机内部是以二进制来表示的。比如说，10110000就是一条Intel x86系列微处理器的拷贝指令代码。某一个计算机所支持的指令集就是该计算机的机器语言。因此，使用流行的机器语言将会使既成软件在一台新计算机上运行得更加容易。所以对于那些机型商业化软件开发的人来说，它们通常只会关注一种或几种不同的机器语言。

更加强大的小型计算机，大型计算机和服务器可能会与上述计算机有所不同。它们通常将任务分担给不同的CPU来执行。今天，微处理器和多核个人电脑也在朝这个方向发展。

数字电路

以上所说的这些概念性设计的物理实现是多种多样的。一台存储程序式计算机既可以是巴比奇的机械式的，也可以是基于数字电子的。但是，数字电路可以通过诸如继电器之进制数的算术和逻辑运算。他一些学者很快指出使用真空管可以代替继电器电路。真空管最初被用作无线电电路中的放大器，之后便开始被越来越多地用作数字电子电路中的快速开关。当电子管的一个针脚被通电后，电流就可以在另外两端间自由通过。

通过逻辑门的排列组合可以设计完成很多复杂的任务。举例而言，加法器就是其中之一。该器件在电子领域实现了两个数相加并将结果保存下来—在计算机科学中这样一个通过一组运算来实现某个特定意图的方法被称做一个算法。最终，人们通过数量可观的逻辑门电路组装成功了完整的ALU和控制器。说它数量可观，只需看一下CSIRAC这台可能是最小的实用化电子管计算机。该机含有2000个电子管，其中还有不少是双用器件，也即是说总计合有2000到4000个逻辑器件。

真空管对于制造规模庞大的门电路明显力不从心。昂贵，不稳，臃肿，能耗高，并且速度也不够快—尽管远超机械开关电路。这一切导致20世纪60年代它们被晶体管取代。后者体积更小，易于操作，可靠性高，更省能耗，同时成本也更低。

集成电路是现今电子计算机的基础20世纪60年代后，晶体管开始逐渐为将大量晶体管、其他各种电器元件和连接导线安置在一片硅板上的集成电路所取代。70年代，ALU和控制器作为组成CPU的两大部分，开始被集成到一块芯片上，并称为“微处理器”。沿着集成电路的发展史，可以看到一片芯片上所集成器件的数量有了飞速增长。第一块集成电路只不过包含几十个部件，而到了2006年，一块Intel Core Duo处理器上的晶体管数目高达一亿五千一百万之巨。

输入输出

输入输出设备（Input/Output，I/O）是对将外部世界信息发送给计算机的设备和将处理结果返回给外部世界的设备的总称。这些返回结果可能是作为使用者能够视觉上体验的，或是作为该计算机所控制的其他设备的输入：对于一台机器人，控制计算机的输出基本上就是这台机器人本身，如做出各种行为。

第一代计算机的输入输出设备种类非常有限。通常的输入用设备是打孔卡片的读卡机，用来将指令和数据导入内存；而用于存储结果的输出设备则一般是磁带。随着科技的进步，输入输出设备的丰富性得到提高。以个人计算机为例：键盘和鼠标是用户向计算机直接输入信息的主要工具，而显示器、打印机、扩音器、耳机则返回处理结果。此外还有许多输入设备可以接受其他不同种类的信息，如数码相机可以输入图像。

在输入输出设备中，有两类很值得注意：第一类是二级存储设备，如硬盘，光碟或其他速度缓慢但拥有很高容量的设备。第二个是计算机网络访问设备，通过他们而实现的计算机间直接数据传送极大地提升了计算机的价值。今天，国际互联网成就了数以千万计的计算机彼此间传送各种类型的数据。

电脑程序

简单说，计算机程序就是计算机执行指令的一个序列。它既可以只是几条执行某个简单任务的指令，也可能要操作巨大数据量的复杂指令队列。许多计算机程序包含有百万计的指令，而其中很多指令可能被反复执行。在2005年，一台典型的个人电脑可以每秒执行大约30亿条指令。计算机通常并不会执行一些很复杂的指令来获得额外的机能，更多地它们是在按照程序员的排列来运行那些较简单但为数众多的短指令。一般情况下，程序员们是不会直接用机器语言来为计算机写入指令的。那么做的结果只能是费时费力、效率低下而且漏洞百出。所以，程序员一般通过“高级”一些的语言来写程序，然后再由某些特别的计算机程序，如解释器或编译器将之翻译成机器语言。一些编程语言看起来很接近机器语言，如汇编程序，被认为是低级语言。而另一些语言，如即如抽象原则的Prolog，则完全无视计算机实际运行的操作细节，可谓是高级语言。对于一项特定任务，应该根据其事务特点，程序员技能，可用工具和客户需求来选择相应的语言，其中又以客户需求最为重要。

库与操作

在计算机诞生后不久，人们发现某些特定作业在许多不同的程序中都要被实施，比如说计算某些标准数学函数。出于效率考量，这些程序的标准版本就被收集到一个“库”中以供各程序调用。许多任务经常要去额外处理种类繁多的输入输出接口，这时，用于连接的库就能派上用场。

20世纪60年代，随着计算机工业化普及，计算机越来越多地被用作一个组织内不同作业的处理。很快，能够自动安排作业时续和执行的特殊软件出现了。这些既控制硬件又负责作业时序安排的软件被称为“操作系统”。一个早期操作系统的例子是IBM的OS/360。在不断地完善中，操作系统又引入了时间共享机制——并发。这使得多个不同用户可以“同时”地使用机器执行他们自己的程序，看起来就像是每个人都有一台自己的计算机。为此，操作系统需要像每个用户提供一台“虚拟机”来分离各个不同的程序。由于需要操作系统控制的设备也在不断增加，其中之一便是硬盘。因之，操作系统又引入了文件管理和目录管理（文件夹），大大简化了这类永久储存性设备的应用。此外，操作系统也负责安全控制，确保用户只能访问那些已获得允许的文件。当然，到目前为止操作系统发展历程中最后一个重要步骤就是为程序提供标准图形用户界面（GUI）。尽管没有什么技术原因表明操作系统必须得提供这些界面，但操作系统供应商们总是希望并鼓励那些运行在其系统上的软件能够在外观和行为特征上与操作系统保持一致或相似。

电脑应用

起初，体积庞大而价格昂贵的数字计算机主要是用做执行科学计算，特别是军用课题。如ENIAC最早就是被用作火炮弹道计算和设计氢弹时计算断面中子密度的（如今许多超级计算机仍然在模拟核试验方面发挥着巨大作用）。澳大利亚设计的首台存储程序计算机CSIR Mk I型负责对水电工程中的集水地带的降雨情形进行评估。还有一些被用于解密，比如英国的“巨像”可编程计算机。除去这些早年的科学或军工应用，计算机在其他领域的推广亦十分迅速。从一开始，存储程序计算机就与商业问题的解决息息相关。早在IBM的第一台商用计算机诞生之前，英国J. Lyons等就设计制造了LEO以进行资产管理或迎合其他商业用途。由于持续的体积与成本控制，计算机开始向更小型的组织内普及。加之20世纪70年代微处理器的发明，廉价计算机成为了现实。

随着电脑越来越普及，电脑几乎进入了所有的行业，扮演着举足轻重的角色。它已经成为当今社会得以正常运行不可缺少的工具，电脑在现代人的生活中占据着如此重要的地位，人们对电脑的依赖性如此之高，真不敢想象，没有了电脑生活会变成什么样子。

应用范围

1、数值计算

在科学研究和工程设计中，存在着大量繁烦、复杂的数值计算问题，解决这样的问题经常是人力所无法胜任的。而高速度，高精度地解算复杂的数学问题正是电子计算机的特长。因而，时至今日，数值计算仍然是计算机应用的一个重要领域。

2、数据处理

就是利用计算机来加工、管理和操作各种形式的数据资料。数据处理一般地总是以某种管理为目的的。例如，财务部门用计算机来进行票据处理、账目处理和结算；人事部门用计算机来建立和管理人事档案，等等。

与数值计算有所不同，数据处理着眼于对大量的数据进行综合和分析处理。一般不涉及复杂的数学问题，只是要求处理的数据量极大而且经常要求在短时间内处理完毕。

3、 实时控制

也叫做过程控制，就是用计算机对连续工作的控制对象实行自动控制。要求计算机能及时搜集检测信号，通过计算处理，发出调节信号对控制对象进行自动调节。过程控制应用中的计算机对输入信息的处理结果的输出总是实时进行的。例如，导弹的发射和制导过程中，总是不停地测试当时的飞行参数，快速地计算和处理，不断地发出控制信号控制导弹的飞行状态，直至到达即定的目标为止。实时控制在工业生产自动化、军事等方面应用十分广泛。

4、 计算机辅助设计（CAD）

就是利用计算机来进行产品的设计。这种技术已广泛地应用于机械、船舶、飞机、大规模集成电路版图等方面的设计。利用CAD技术可以提高设计质量，缩短设计周期，提高设计自动化水平。例如，计算机辅助制图系统是一个通用软件包，它提供了一些最基本的作图元素和命令，在这个基础上可以开发出各种不同部门应用的图库。这就使工程技术人员从繁重的重复性工作中解放出来。从而加速产品的研制过程，提高产品质量。

CAD技术迅速发展，其应用范围日益扩大，又派生出许多新的技术分支，如计算机辅助制造CAM，计算机辅助教学CAI等。

5、模式识别

是一种计算机在模拟人的智能方面的应用。例如，根据频谱分析的原理，利用计算机对人的声音进行分解、合成，使机器能辨识各种语音，或合成并发出类似人的声音。又如，利用计算机来识别各类图像、甚至人的指纹等等。

6、娱乐及游戏

在普通家用电脑领域，娱乐游戏几乎成为家用电脑的主要用途，影音播放、游戏是家用电脑的主要娱乐方式。电脑的性能强劲，加之可以方便的介入互联网，所以家用需TV游戏机后，成为一个重要的游戏平台。同时，家用电脑逐渐成为家庭影院方向发展，尤其是随着高清视频的逐渐普及，以家用电脑作为影音媒体中心，是效果最好，价格最实惠的方式，并逐渐衍生出HTPC这一新的家用电脑概念。

综上所述，计算机是对输入的各类信息，如数值、文字、图像、电信号等等，自动高效地进行加工处理并输出结果的电子装置。

处理器件

处理器是解释并执行指令的功能部件。每个处理器都有一个独特的诸如ADD、STORE或LOAD这样的操作集，这个操作集就是该处理器的指令系统。计算机系统设计者习惯将计算机称为机器，所以该指令系统有时也称作机器指令系统，而书写它们的二进制语言叫做机器语言——注意：不要将处理器的指令系统与BASIC或PASCAL这样的高级程序设计语言中的指令相混淆——指令由操作码和操作数组成，操作码指明要完成的操作功能，而操作数则表示操作的对象。

例如，一条指令要完成两数相加的操作，它就必须知道：1、这两个数是什么？2、这两个数在哪儿？当这两个数存储在计算机内存中时，则应有指明其位置的地址，所以如果操作数表示的是计算机内存中的数据，则该操作数叫做地址。

处理器的工作就是从存储器中找到指令和操作数，并执行每个操作，完成这些工作后就通知存储器送来下一条指令。处理器以惊人的速度一遍又一遍地重复以上这一步步的操作。一个称作时钟的计时器准确地发出定时电信号，该信号为处理器工作提供有规律的脉冲。测量计算机速度的术语引自电子工程领域，称作兆赫（MHz），兆赫意指每秒百万个周期。

例如：普通时钟每秒一个滴答，而在8MHz的处理器中，计算机的时钟则滴答了8百万次。处理器由两个功能部件（控制部件和算逻部件）和一组称作寄存器的特殊工作空间组成。控制部件是负责监督整个计算机系统操作的功能部件。有些方面它类似于智能电话交换机，因为它将计算机系统的各功能部件连结起来，并根据当前执行程序的需要控制每个部件完成操作。控制部件从存储器中取出指令，并确定其类型或对之进行译码，然后将每条指令分解成一系列简单的、很小的步骤或动作。这样，就可控制整个计算机系统一步一步地操作。

算逻部件(ALU)是为计算机提供逻辑及计算能力的功能部件。控制部件将数据送到算逻部件中，然后由算逻部件完成执行指令所需的算术或逻辑操作。算术操作包括加、减、乘、除。逻辑操作完成比较，并根据结果选择操作，例如：比较两个数是否相等，如果相等，则继续处理；如果不等，则停止处理。

寄存器是处理器内部的存储单元。控制部件中的寄存器用来跟踪正在运行的程序的总体状态，它存储如像当前指令，下一条将执行指令的地址以及当前指令的操作数这样一些信息。在算逻部件中，寄存器存放要进行加、减、乘、除及比较的数据项，而其它寄存器则存放算术及逻辑操作的结果。影响处理器速度和性能的一个重要因素是寄存器的大小。字的大小这一术语（也称字长）描述了操作数寄存器的大小，但它也可用来不那么严格地描述出入处理器的通道的大小。现在，通用计算机的字长通常是8到64位。如果处理器的操作数寄存器是16位的，那么就称该处理器是16位处理器。

指令码数字计算机是通用的数字系统。一台通用数字计算机可执行各种微操作，并且还可以规定它必须执行哪些特定的操作序列。该系统的用户可通过程序控制处理过程，所谓程序是指定操作、操作码及执行处理序列的指令集合。通过编写不同指令的新程序或者对相同指令输入不同数据，可以很简单地改变数据处理的任务。计算机的指令是指定计算机微操作序列的二进制代码。指令码同数据一起存储在存储器中。控制器从存储器中读出每条指令，并将其存放在控制寄存器中，然后控制器解释取出指令的二进制代码，并通过发出一系列控制操作来完成该指令。每台通用计算机都有其独有的指令系统。存储并执行指令的能力（存储程序的概念）是通用计算机最重要的特性。“工作频率”又称为“主频”，频率越高，表明指令的执行速度越快，指令的执行时间也就越短，对信息的处理能力与效率就高。这里要对初学者说的是，处理器的工作频率并不能完全决定其工作性能，设计方法、运行环境等这些都是性能好坏的重要因素。中央处理器，或简称为处理器，英文缩写为CPU，即CentralProcessingUnit，是电子计算机（港译-电子计算器）的主要设备之一，其功能主要是解译计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU为电子计算机设计提供了基本的数字计算特性。CPU、存储设备和输入/输出设备是现代微型电脑的三大核心部件。由集成电路制造的CPU通常称为微型处理器。

各型电脑

1、笔记本电脑（便携电脑、手提电脑）

2、掌上电脑

3、超级计算机（巨型计算机）

4、台式电脑

5、光子计算机

6、黑洞计算机

7、生物计算机

8、DNA计算机

9、纳米计算机

10、AI（人工智能）

11、平板电脑

如何看电脑配置

1、CPU，这个主要取决于频率和二级缓存，频越高、二级缓存越大，速度越快，未来CPU将有三级缓存、四级缓存等，都影响响应速度。

2、内存，内存的存取速度取决于接口、颗粒数量多少与储存大小（包括内存的接口,如：SDRAM133，DDR233，DDR2-533，DDR3-800），一般来说，内存越大，处理数据能力越强，速度就越快。

3、主板，主要还是处理芯片，如：笔记本i965比i945芯片处理能力更强，i945比i910芯片在处理数据的能力又更强些，依此类推。

4、硬盘，硬盘在日常使用中，考虑得少一些，不过也有是有一些影响的，首先，硬盘的转速（分：高速硬盘和低速硬盘，高速硬盘一般用在大型服务器中，如：10000转，15000转；低速硬盘用在一般电脑中，包括笔记本电脑），台式机电脑一般用7200转，笔记本电脑一般用5400转，这主要是考虑功耗和散热原因。

5、显卡：这项对运行超大程序软件的响应速度有着直接联系，如运行CAD2007，3DStudio、3DMAX等图形软件。显卡除了硬件级别上的区分外，也有“共享显存”技术的存在，和一般自带显存芯片的不同，就是该“共享显存”技术，需要从内存读取显存，以处理相应程序的需要。或有人称之为：动态显存。这种技术更多用在笔记本电脑中。

6、电源，这个只要功率足够和稳定性好，也就OK啦。

7、显示器：显示器与主板的接口也一样有影响，只是人们一般没有太在乎（请查阅显示设备相关技术资料）。

注意事项

计算机

一、开关机

计算机设备一定要正确关闭电源,，否则会影响其工作寿命，也是一些故障的罪魁祸首。正确的电脑开关机顺序是：开机，先接通并开启计算机的外围设备电源(如显示器，打印机等)，然后再开启计算机主机电源；关机顺序正好相反，先关主机电源，然后再断开其他外围设备的电源。

二、计算机设备使用安全须知

(一)计算机设备不宜放在灰尘较多的地方（比如靠近路边的窗口等），实在没有条件换地方的，应该能用防尘罩等在不使用的时候盖好；不宜放在较潮湿的地方（比如说水瓶集中处，饮水机等的旁边，人倒水容易将水溅到设备上），还有就是注意主机箱的散热，避免阳光直接照射到计算机上；

(二)计算机专用电源插座上应严禁再使用其他电器，暖手炉等个人电器设备，下班时应该检查电脑设备是否全部关闭后再离开；

(三)不能在计算机工作的时候搬动计算机；

(四)切勿在计算机工作的时候插拔设备，频繁地开关机器，带电插拔各接口（除USB接口），容易烧毁接口卡或造成集成块的损坏；

(五)防静电，防灰尘，不能让键盘，鼠标等设备进水；

(六)定期对数据进行备份并整理磁盘。由于硬盘的频繁使用，病毒，误操作等，有些数据很容易丢失。所以要经常对一些重要的数据进行备份，以防止几个月完成的工作因备份不及时而全部丢失。经常整理磁盘，及时清理垃圾文件，以免垃圾文件占用过多的磁盘空间，还给正常文件的查找和管理带来不便，不仅容易将重要文件删除，还会在急用时找不到需要的文件等等问题；

(七)发现问题要及时报修，使机器始终工作于较好状态。包括：设备是否有异常问题各个接线是否松动等；

(八)预防计算机病毒，装杀毒软件，定期升级并且查杀病毒。

计算机使用上注意的几点：

1、自动链接到一些陌生的网站。上网时要注意，不懂的东西不要乱点，尤其是