概述

本章介绍了计算机系统概述，包括计算机的基本概念、发展历程、系统组成以及分类等，通过对计算机系统的概述，读者可以了解计算机的基本概念及其应用领域，掌握计算机系统的基本构成和分类，为进一步深入学习计算机科学和信息技术打下坚实的基础。

计算机发展历程概述

大家好，这里是计算机组成原理的初探，我们生活在一个信息化的世界里，计算机与手机等电子设备已渗透到我们日常生活的方方面面，这些设备背后的底层结构是如何构成的呢？我们就来探讨计算机组成原理这一话题。

计算机的核心硬件结构是计算机的基石，在这之上，我们安装操作系统，并在其上运行各种应用软件，为我们提供一个易于使用的计算机环境，通过计算机网络，这些设备实现了信息的互联互通,构建了我们现在生活的信息化世界。

计算机组成原理主要探究计算机硬件在底层是如何协同工作的，为了深入理解,我们先来了解一下日常生活中常见的硬件。

购买手机时，大家关注的硬件如CPU型号和性能，直接影响游戏图像处理速度；运行内存大小决定了手机的多任务处理能力；机身存储空间则决定了你能存储的电影数量，同样，电脑的硬件如CPU型号、处理能力、内存大小、硬盘存储容量和读写速度、显卡性能等,都是我们选购时的重要参考。

让我们一探究竟,看看这些硬件的真实面貌。

如上图所示的CPU，是一个小巧的组件，CPU背面有一排排小的金属针脚，插入电脑主板上的专门插槽中，这个插槽上有一排排的小孔,用于连接CPU的金属针脚。

内存条也是计算机中的重要组成部分，插入主板上的红色圈出卡槽中，内存条上有一排排小的金属针脚,通过这些针脚来传递数据信息。

扩展知识：硬盘是外存的一种类型，但外存还包括U盘、移动硬盘、SD卡等。

计算机硬件是如何识别数据的呢？计算机的主要功能是存储和处理数据，任何数据，无论是视频、音乐、照片还是文字,在计算机硬件眼中都是由0和1组成的二进制数。

计算机硬件通过电信号来区分0和1这两个二进制数，电压较低的情况称为低电平信号，表示二进制的0；电压较高的情况称为高电平信号，表示二进制的1,这就是计算机硬件识别二进制的基本原理。

CPU和内存卡的金属针脚就是用来接收这些电信号的，针脚越多，意味着可以同时传递更多的高低电平信号，也就是同时传递更多的二进制数,这些金属针脚就是硬件收发二进制数据的通道。

CPU和内存卡这些硬件部件之间是如何交换二进制数据的呢？这涉及到电路板的知识，电脑主板上的一条条线实际上是用来导电的，可以简单理解为嵌在电路板上的一根根电线，通过这些线路来传输二进制的0和1，传递二进制信息本质上就是释放高电平或低电平的电信号，电路板上的多个电路可以同时发送或接收电信号，也就是同时传递多个二进制位,每一个二进制位我们称之为一个比特的信息。

关于二进制数据如何在计算机内部被处理、存储和传输等问题，我们可以进一步探讨：数字、文字、图像如何用二进制表示？CPU如何对二进制进行基本的算术运算如加减乘除？二进制数据如何存储到外存或内存中？如何从内存中取出想要的数据？平时写的程序是如何被CPU识别和执行的？这些问题将在后续的学习中一一解答。

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