编辑: 旋风 | 2019-07-13 |
每个字节包含着256个开与关(或0与1)的可能模式.每个模式相当于一条指令、一条指令的一部分或者一个特定的数据类型,如一个数字、一个字符或者一个图形符号.例如,11010010这个模式可能是二进制数据――在这种情况下,代表210这个十进制数字――或者它可能是一条指令,告诉计算机将存储在其交换设备中的数据与存储在存储芯片某个位置的数据进行比较. 一次能处理
16、32和64比特数据的处理器的研制,提高了计算机的速度.一台计算机能够处理的全部可识别模式――操作总清单――被称为其指令集.随着现代数字计算机的不断发展,这两个因素――能够同时处理的比特数和指令集的大小――在继续增长.
三、硬件 不论尺寸大小,现代数字计算机在概念上都是类似的.然而,根据成本与性能,它们可分为几类:个人计算机或微型计算机,一种成本相当低的机器,通常只有桌面大小(尽管 膝上型计算机 小到能够放入公文包,而 掌上型计算机 能够放入口袋);
工作站,一种具有增强的图形与通信能力、从而使其对于办公室工作特别有用的微型计算机;
小型计算机,一般就个人使用而言太昂贵,其性能适合于工商企业、学校或实验室;
以及大型机,一种大型的昂贵机器,具有满足大规模工商企业、政府部门、科研机构或者诸如此类机构需要的能力(其中体积最大、速度最快的称为巨型计算机). 一台数字计算机不是单一的机器.确切地说,它是由5个不同的要素组成的系统:(1)中央处理器;
(2)输入设备;
(3)存储设备;
(4)输出设备;
以及(5)被称作总线的通信网络,它将系统的所有要素连接起来并将系统与外界连接起来.
四、编程 一个程序就是一系列指令,告诉计算机硬件对数据执行什么样的操作.程序可以内嵌在硬件本身里,或以软件的形式独立存在.在一些专业或 专用 计算机中,操作指令被嵌入其电路里;
常见的例子有计算器、手表、汽车发动机和微波炉中的微型计算机.另一方面,通用计算机尽管含有一些内嵌的程序(在只读存储器中)或者指令(在处理器芯片中),但依靠外部程序来执行有用的任务.计算机一旦被编程,就只能做在任何特定时间控制它的软件所允许它做的事情.广泛使用的软件包括一系列各种各样的应用程序――告诉计算机如何执行各种任务的指令.
五、未来的发展 计算机发展的一个持续不断的趋势是微小型化,亦即将更多的电路元件压缩在越来越小的芯片空间上的努力.研究人员也在设法利用超导性来提高电路的功能速度.超导性是在超低温条件下在某些材料中观察到的电阻减少现象. 计算机发展的另一个趋势是 第五代 计算机的研制工作,亦即研制可以解决复杂问题而且其解决方法或许最终会与 创造性的 这一形容名副其实的计算机,理想的目标是真正的人工智能.正在积极探索的一条道路是并行处理计算,亦即利用许多芯片来同时执行数个不同的任务.一种重要的并行处理方法是模仿神经系统结构的神经网络.另一个持续不断的趋势是计算机联网的增加.计算机联网现在使用由卫星和电缆链路构成的世界范围的数据通信系统,来将全球的计算机连在一起.此外,大量的研究工作还投入在探索 光 计算机的可能性上――这种硬件处理的不是电脉冲而是快得多的光脉冲. 第2单元 课文A:计算机硬件