计算机入门

更新: 2025/2/24 字数: 0 字 时长: 0 分钟

前言

计算机是 20 世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，已形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，计算机已遍及一般学校、企事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。

计算机（Computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。

计算机发明者约翰·冯·诺依曼。

第一台计算机	发明者	研制时间
ENIAC（阿塔纳索夫-贝瑞计算机）	约翰·冯·诺依曼	1946年

计算机定义

计算机是一种能够接收、存储、处理和输出数据的电子设备。它的基本组成包括中央处理器（CPU）、存贮器（内存和外存）、输入输出设备等硬件部分，以及用于管理和控制这些硬件、执行各种应用任务的软件部分。

计算机历史

计算机的发展历史可以追溯到古代的计算工具，如中国人发明的算盘，但现代计算机的真正起源来自英国数学教授 Charles Babbage。自那时起，计算机经历了多个发展阶段，性能不断提高，应用领域也不断扩大。

根据大小和用途，计算机可以分为多个类别，如超级电脑、大型机、迷你电脑和微型计算机等。超级计算机是性能最高的系统，通常用于科研和大规模数据处理；大型机通常被大型组织用于批量数据处理和作为服务器；迷你电脑最初是为控制、仪表、人机交互和通信切换而设计的，后来随着发展，个人用途也变得非常流行；微型计算机则是一种小型、相对便宜的计算机，广泛应用于家庭、办公等领域。

计算机是一种能够存储、处理和执行指令的电子设备。它由硬件和软件组成，硬件包括中央处理器、内存、硬盘、显示器等，软件则是由各种应用程序组成的操作系统。计算机的工作原理基于二进制，即由0和1组成的数字系统。

操作系统是计算机的核心软件，它负责管理计算机的硬件和应用程序。常见的操作系统有Windows、MacOS和Linux等。操作系统可以帮助我们进行文件管理、程序管理、设备管理等工作。

文字处理软件是用于创建、编辑和排版文档的工具。常见的文字处理软件有Microsoft Word、WPS Office和Google Docs等。这些软件可以帮助我们制作报告、简历、演示文稿等文档。

浏览器是用于访问互联网的软件。通过浏览器，我们可以浏览网页、搜索信息、观看视频等。常见的浏览器有Chrome、Firefox和Safari等。

电子邮件是一种通过互联网发送和接收邮件的通信方式。常见的电子邮件服务商有Gmail、Outlook和Yahoo等。通过电子邮件，我们可以与他人进行沟通、分享文件等。

社交媒体是互联网上用于交流和分享信息的平台。常见的社交媒体有Facebook、Twitter和Instagram等。通过社交媒体，我们可以与朋友保持联系、了解时事动态等。

网络安全是保护个人计算机和信息安全的重要措施。我们应该时刻关注网络安全问题，采取必要的防范措施，如设置强密码、定期更新软件和操作系统、不轻易下载未知来源的软件等。

计算机语言是人与计算机之间沟通的工具。常见的计算机语言有Java、Python和C++等。掌握一门计算机语言可以帮助我们更好地理解计算机的工作原理，并编写自己的程序或软件。

一个完整的计算机系统是由计算机硬件系统和计算机软件系统共同组成。二者相互依存，缺一不可。

1.计算机硬件系统

计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。运算器和控制器合称中央处理器(CPU),是计算机的核心部件。

(1)运算器

运算器是计算机进行信息处理的部件,能实现算术运算和逻辑运算。

(2)控制器

控制器是计算机系统的控制中心,指挥、控制计算机各部件协调工作。

(3)存储器

存储器存储指令和数据,是计算机中的“记忆”设备。分为内部存储器和外部存储器。

①内部存储器简称内存,又称主存储器,分为ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)两种。

a.ROM(只读存储器)只能读出其中的数据,不能写人,断电后数据不会丢失。

b.RAM(随机存储器)可读取其中的数据,也可写入数据,断电后数据就会丢失。按照存储单元的工作原理，RAM分为SRAM(静态随机存储器)和DRAM(动态随机存储器)。

②外部存储器简称外存,又称辅助存储器,常见的外存有硬盘、光盘、U盘、移动硬盘等,外存中的数据不能被计算机的其他部件直接访问,只能与内存交换信息。

(4)输人设备

输人设备向计算机输入数据和信息,将不同的信息形式变换成计算机能接收并识别的信息形式。常见的输人设备有键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、手写输人板、条码阅读器、光笔等。

(5)输出设备

输出设备将计算机的信息输出给用户。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音响等。

2.计算机软件系统

计算机软件是计算机运行所需的各种程序、数据和相关文档的集合。根据软件功能的不同，分为系统软件和应用软件。

(1)系统软件

系统软件是管理、监控、维护计算机资源(包括硬件)的软件。

①操作系统是管理系统软硬件资源,为用户提供操作界面的系统软件的集合。常见的操作系统有DOS、Windows、UNIX、Linux、NetWare、MacOS;移动设备常见的操作系统有鸿蒙(华为公司开发)、安卓、iOS。

②数据库管理系统是能够对数据进行加工和管理的系统软件。

③驱动程序是计算机与设备通信的特殊程序。

④工具程序是辅助操作系统的工具类程序。如磁盘碎片整理程序、磁盘清理程序、磁盘扫描程序。

⑤语言处理程序是将程序源代码转换成计算机硬件能识别的机器语言。包括汇编程序、编译程序、解释程序。

(2)应用软件

应用软件是为了解决实际问题而编制的各种程序。如办公软件(Word、Excel、PowerPoint)、图形处理软件(Photoshop、CorelDRAW)、辅助设计软件(AutoCAD、UG)、网络软件(QQ、MSN)等。

二、计算机硬件系统与软件系统之间的关系

硬件和软件相互依存,缺一不可;硬件和软件无严格界线;硬件和软件协同发展。

三、计算机的工作原理

计算机的工作原理是采用存储程序和程序控制。

四、计算机编程语言

计算机编程语言经历了机器语言、汇编语言和高级语言三个阶段。机器语言、汇编语言统称低级语言。

1.机器语言

机器语言也称机器码,被称为面向硬件的语言,编制的源程序是0和1组成的指令代码,能够被计算机直接理解和执行。

2.汇编语言

汇编语言也称符号语言。计算机不能直接识别,需要汇编程序转换。

3.高级语言

高级语言是面向用户的语言,脱离了计算机硬件,更接近于自然语言和数学公式,通用性好。如Java、Python、C#、C十十等。高级语言设计的程序必须经过“翻译”以后才能被机器执行。

电脑是当今世界不可或缺的一部分，它已经成为了人们日常生活和工作中必不可少的工具。但对于初学者来说，电脑可能是一个非常棘手的问题，因为它们不知道该从何处开始学习。在这篇文章中，我们将讨论电脑入门基础知识，为初学者提供必要的指导。

1.硬件组件

首先，我们需要了解电脑的硬件组件。电脑由许多不同的硬件组件组成，包括中央处理器(CPU)、内存(RAM)、硬盘驱动器、显示器、键盘、鼠标等等。CPU是电脑的大脑，它控制着电脑的所有操作。RAM是电脑的记忆，它存储正在运行的程序所需的数据。硬盘驱动器是存储电脑上所有数据和程序的地方。显示器显示电脑中所有的图像和文本，键盘和鼠标是我们用来与电脑交互的工具。

2.操作系统

接下来，我们需要了解操作系统。操作系统是一组程序，它们协调和控制计算机硬件和软件的操作。常见的操作系统包括Windows、macOS和Linux。当我们打开电脑时，我们首先看到的是操作系统的界面。操作系统不仅提供了一个友好的界面，还控制了我们可以做什么和不能做什么，因此了解操作系统是非常重要的。

3.软件应用程序

电脑上的软件应用程序是电脑的灵魂。软件应用程序是指可安装在电脑上的程序，例如Microsoft Office、Photoshop和Chrome等等。这些应用程序让我们能够完成各种任务，例如编辑文档、编辑图片和浏览互联网等等。了解这些软件应用程序的基础操作和功能是必要的，因为它们可以帮助我们完成各种任务。

4.互联网

在电脑入门基础知识中，互联网也是一个重要的话题。互联网是一个全球性的网络，它将世界各地的计算机连接在一起。它为我们提供了大量的信息和资源，例如电子邮件、社交媒体、在线购物等等。对于初学者来说，了解如何使用互联网是必不可少的。

5.保护电脑安全

在电脑入门基础知识中，保护电脑安全也是非常重要的。网络安全是指保护计算机和网络不受未经授权的访问、攻击、窃取或损坏的能力。以下是一些保护电脑安全的基本措施：

• 安装防病毒软件和防火墙。

• 不要打开来自未知来源的电子邮件和附件。

• 不要访问不可信任的网站。

• 定期备份重要文件。

• 使用强密码，并定期更改密码。

• 更新操作系统和应用程序以获取最新的安全更新。

6.维护电脑

了解如何维护电脑也是非常重要的。以下是一些保持电脑正常运行的基本措施：

• 定期清理电脑上的垃圾文件和临时文件。

• 更新操作系统和应用程序以获取最新的功能和安全更新。

• 不要过度使用电脑，这会导致电脑发热和性能下降。

• 定期清理电脑内部的灰尘和污垢。

• 定期进行硬件检查以确保所有硬件组件正常运行。

7.网络连接

最后，我们需要了解如何连接到网络。连接到互联网的方法有许多种，例如Wi-Fi、有线连接和移动网络等等。了解如何连接到网络并确保连接安全和稳定是非常重要的。

总之，了解电脑入门基础知识是非常重要的，特别是对于初学者来说。本文介绍了电脑的硬件组件、操作系统、软件应用程序、互联网、保护电脑安全、维护电脑和网络连接等基础知识。掌握这些基础知识可以帮助初学者更好地使用电脑，提高工作效率，同时保护电脑和网络安全。如果您想深入了解这些话题，我们建议您继续研究这些话题，以进一步提高您的知识和技能。

CPU=脑袋：每个人会做的事情都不一样（微指令集的差异），但主要都是通过脑袋来进行判断与控制身体各部分的活动；

内存=脑袋中放置正在被思考的数据的区块：在实际活动过程中，我们的大脑需要有外界刺激的数据 （例如光线、环境、语言等） 来分析，那这些互动数据暂时存放的地方就是内存，主要是用来提供给大脑判断用的信息；

硬盘=脑袋中放置回忆的记忆区块：跟刚刚的内存不同，内存是提供脑袋目前要思考与处理的信息，但是有些生活琐事或其他没有要立刻处理的事情， 就当成回忆先放置到脑袋 的记忆深处吧！那就是硬盘！主要目的是将重要的数据记录起来，以便未来将这些重要的经验再次的使用；

主板=神经系统：好像人类的神经一样，将所有重要的元件连接起来，包括手脚的活动都是大脑发布命令后， 通过神经（主板）传导给手脚来进行活动啊！

各项周边设备=人体与外界沟通的手、脚、皮肤、眼睛等：就好像手脚一般，是人体与外界互动的重要关键！

显卡=脑袋中的影像：将来自眼睛的刺激转成影像后在脑袋中呈现，所以显卡所产生的数据来源也是CPU控制的。

电源供应器 （Power）=心脏：所有的元件要能运行得要有足够的电力供给才行！这电力供给就好像心脏一样，如果心脏不够力， 那么全身也就无法动弹的！心脏不稳定呢？那你的身体当然可能断断续续的～不稳定！ ————————————————

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电脑对数据的判断主要依据有没有通电来记录信息，所以理论上对于每一个记录单位而言，它只认识0与1而已。0/1 这个二进制的的单位我们称为bit（比特）。但 bit 实在太小了，所以在储存数据时每份简单的数据都会使用到 8 个 bits 的大小来记录，因此定义出 Byte（字节）这个单位，他 们的关系为：

1 Byte = 8 bits 不过同样的，Byte 还是太小了，在较大的容量情况下，使用 Byte 相当不容易判断数据的大小，举例来说，1000000 Bytes 这样的显示方式你能够看得出有几个零吗？所以后来就有一 些常见的简化单位表达式，例如 K 代表 1024Byte，M 代表 1024K 等。 而这些单位在不同的 进位制下有不同的数值表示，下面就列出常见的单位与进位制对应： ————————————————

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CPU的运算速度常使用 MHz 或者是 GHz 之类的单位，这个 Hz 其实就是秒分之一。而在网络传输方面，由于网络使用的是 bit 为单位，因此网络常使用的单位为 Mbps 是 Mbits per second，亦即是每秒多少 Mbit。举例来说，大家常听到的 20M/5M 光世代传输速度，如果转成文件大小的 Byte 时，其实理论最大传输值为：每秒 2.5MByte/ 每秒625KByte的下载/上传 速度喔！

3 文字编码系统 既然电脑都只有记录0/1而已，甚至记录的数据都是使用Byte/bit等单位来记录的，那么文字该如何记录啊？ 事实上文字文件也是被记录为0与1而已，而这个文件的内容要被取出来查阅时，必须要经过一个编码系统的处理才行。 所谓的“编码系统”可以想成是一个“字码对照表”， 他的概念有点像下面的图示：

当我们要写入文件的文字数据时，该文字数据会由编码对照表将该文字转成数字后，再存入文件当中。同样的，当我们要将文件内容的数据读出时，也会经过编码对照表将该数字转成对应的文字后，再显示到屏幕上。 现在你知道为何Xftp工具或者我们选用文件服务器时编码写错时，会出现乱码了吗？这是因为编码对照表写错， 导致对照的文字产生误差之故啦！

常见的编码方式有：ASCII编码、GB2312编码(简体中文)、GBK、BIG5编码(繁体中文)、ANSI编码、unicode、utf-8编码等。

4 机器程序与编译程序 计算机功能的体现核心在于软件，现在我们了解一下“软件”是什么？目前的电脑系统通常将软件分为两大类，一个是系统软件，一个是应用程序，在了解这两个之前我们还需要了解一下什么是“程序”，尤其是机器程序。我们前面谈到电脑只认识0与1，而且电脑最重要的运算与逻辑判断是在CPU内部， 而 CPU其实是具有微指令集的。因此，我们需要CPU帮忙工作时，就得要参考微指令集的内容， 然后撰写让CPU读的懂的指令码给CPU执行，这样就能够让CPU运行了。

不过这个流程里人们需要掌握机器语言、了解所有硬件的相关功能函数，编写的程序还不具备通用性，总的来说很麻烦。因此电脑科学家设计出一种可以让人类看的懂得程序语言， 然后创造一种“编译器”来将这些人类能够写的程序语言转译成为机器能看懂得机器码， 如此一来 我们修改与撰写程序就变的容易多了！目前常见的编译器有C, C++, Java, Fortran等等。 机器语言与高阶程序语言的差别如下所示：

随着信息时代的到来，计算机已成为我们生活中不可或缺的工具。对于许多人来说，掌握计算机基础知识是必不可少的。

计算机入门知识涵盖了许多方面的内容，从基础知识到网络安全都有涉及。通过学习这些知识，我们可以更好地利用计算机进行工作和日常生活。对于初学者来说，掌握基本的计算机知识和技能是非常重要的。希望本指南能够帮助大家更好地入门计算机领域。

总的来说，计算机在现代社会中扮演着至关重要的角色，是科技进步和社会发展的重要推动力。

在开始系统的学习编程之前,我们先来科普一些计算机的基础知识。计算机的硬件系统通常由五大部件构成,包括:运算器、控制器、存 储器、输入设备和输出设备。其中,运算器和控制器放在一起就是我们常说的中央处理器(CPU),它的功能是执行各种运算和控制指 令。刚才我们提到过程序是指令的集合,写程序就是将一系列的指令按照某种方式组织到一起,然后通过这些指令去控制计算机做我们想 让它做的事情。存储器可以分为内部存储器和外部存储器,前者就是我们常说的内存,它是中央处理器可以直接寻址的存储空间,程序在 执行的过程中,对应的数据和指令需要加载到内存中。输入设备和输出设备经常被统称为/O设备,键盘、鼠标、麦克风、摄像头是典型 的输入设备,而显示器、打印机、扬声器等则是典型的输出设备。目前,我们使用的计算机基本都是遵循“冯·诺依曼体系结构的计算机, 这种计算机有两个关键点:一是将存储器与中央处理器分开;二是将数据以二进制方式编码。

二进制是一种逢二进一的计数法,跟人类使用的“逢十进一的计数法本质是一样的。人类因为有十根手指,所以使用了十进制计数法, 在计数时十根手指用完之后,就只能用进位的方式来表示更大的数值。当然凡事都有例外,玛雅人可能是因为长年光着脚的原因,把脚趾 头也都用上了,于是他们使用了二十进制的计数法。基于这样的计数方式,玛雅人使用的历法跟我们平常使用的历法就产生了差异。按照 玛雅人的历法,2012年是上一个所谓的“太阳纪”的最后一年,而2013年则是新的太阳纪”的开始。后来这件事情还被以讹传讹的方式误传 为“2012年是玛雅人预言的世界末日”的荒诞说法。今天有很多人猜测,玛雅文明之所以发展缓慢跟使用了二十进制是有关系的。对于计算 机来说,二进制在物理器件上最容易实现的,因为可以用高电压表示1,用低电压表示0。不是所有写程序的人都需要熟悉二进制,熟悉十 进制与二进制、八进制、十六进制的转换,大多数时候我们即便不了解这些知识也能写程序。但是,我们必须知道,计算机是使用二进制 计数的,不管什么样的数据,到了计算机内存中都是以二进制形态存在的。

进制换算

进制也就是进位计数制，是人为定义的带进位的计数方法（有不带进位的计数方法，比如原始的结绳计数法，唱票时常用的“正”字计数法，以及类似的 tally mark 计数）。

二进制：数据在计算机中的存储，存的都是二进制数（01011100... ...），现在计算机中运行的机器码就是二进制数。

# 特点：基数共2位，满二进一。
# 基数：从小到大依次为：0、1

八进制：一些编程语言中常常以数字0开始表明该数字是八进制，并且八进制的数和二进制数可以按位对应（八进制一位对应二进制三位），因此常应用在计算机语言中。

# 特点：基数共8位，满八进一。
# 基数：从小到大依次为:0、1、2、3、4、5、6、7

十进制：我们平常生活中所用到的数字都是十进制中的数字。

# 特点：基数共10位，满十进一。
# 基数：从小到大依次为:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

十六进制：计算机中数据的一种表示方法。

# 特点：基数共16位，满十六进一。
# 从小到大依次为:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A/a、B/b、C/b、D/d、E/e、F/f

十进制转二进制：除二反向取余。

除二	商	余数	反向合并
25 ÷ 2	12	1	11001
12 ÷ 2	6	0	1100
6 ÷ 2	3	0	110
3 ÷ 2	1	1	11
1 ÷ 2	0	1	1

八进制转二进制：一位八进制转换成三位二进制。

	第一位	第二位	合并
八进制数字	2	3	23
二进制数字	010	011	010 011

十六进制转二进制：一位十六进制转换四位二进制。

	第一位	第二位	合并
十六进制数字	2	F	2F
二进制数字	0010	1111	0010 1111