计算机是一种能够根据指令集自动、高速处理数据的现代化设备。它的基本原理可以总结为:输入、存储、处理和输出数据。接下来,我们将详细介绍这些基本原理。
输入
计算机通过输入设备(如键盘、鼠标等)接收外部数据。用户可以通过这些设备输入指令或数据,计算机会将这些信息转换成计算机能够识别的二进制形式。
存储
计算机内部有多种存储器(如内存、硬盘等)用于存储数据和指令。当数据被输入到计算机时,它们会被存储在存储器中。
存储器通常分为两类:
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主存储器(内存):用于存储运行中的程序和数据。由于内存具有快速读写能力,它通常作为计算机中的临时存储介质。内存中的数据在计算机断电后会丢失。
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辅助存储器(硬盘、闪存等):用于长期存储数据和程序。辅助存储器的读写速度较慢,但数据在断电后依然可以保留。
处理
计算机通过中央处理器(CPU)对数据进行处理。CPU 是计算机的核心部件,负责执行程序中的指令。CPU 包括算术逻辑单元(ALU)和控制单元(CU)。
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算术逻辑单元(ALU):负责执行算术运算(如加减乘除)和逻辑运算(如与、或、非)等操作。
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控制单元(CU):负责从存储器中获取指令,并对这些指令进行解码和执行。它通过控制信号来实现对其他部件的控制。
输出
计算机通过输出设备(如显示器、打印机等)将处理后的结果呈现给用户。输出设备可以将计算机的二进制数据转换为人类可以理解的形式。
案例:计算两个数的和
我们来看一个简单的例子,了解计算机如何通过这些基本原理计算两个数的和。
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输入:用户通过键盘输入两个数字(如 5 和 3)。
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存储:计算机将输入的数据存储在内存中。
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处理:CPU 读取指令,执行加法运算(5 + 3),得到结果 8。
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输出:计算机将结果 8 通过显示器输出给用户。
在这个过程中,计算机通过输入、存储、处理和输出数据的基本原理完成了任务。当然,实际上计算机执行的指令和操作远比这个简单例子复杂得多,但这个例子足以帮助你理解计算机的基本原理。
接下来,我们会在后续的章节中介绍计算机的其他相关知识,如数制基础、ARM 架构以及 ARM 汇编语言等。希望这些知识能够帮助你更好地理解计算机的工作原理,并为学习 ARM 汇编打下坚实的基础。
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