计算机是时如何工作的?

随着信息化时代的到来,形形色色的计算机系统遍布于我们的日常生活中。举个例子:你在学校里上信息课的时候会看到台式机,

计算机怎么工作(计算机是如何工作的)(1)

你口袋里说不定装着一个手机

计算机怎么工作(计算机是如何工作的)(2)

,还有你课桌上说不定现在正放着一个计算器

计算机怎么工作(计算机是如何工作的)(3)

。有没有?如果这些你都没有,我相信你也打过电话,其实现在的电话机内部也有一个小型计算机在为你工作着。

本文作为科普文章主要想向一般读者介绍以上计算机是如何工作的?先让我们撇开以上外形不同,功能各异等各种各样类型的计算机。我们先从最简单的单片机开始介绍。因为最复杂的计算机的基本原理也离不开这三部分:输入、运算、输出。

计算机怎么工作(计算机是如何工作的)(4)

如上图中间的就是我们的单片机,你看到的就是一个像蜈蚣一样的有四十个金属引脚的集成电路(如下图),你没看错,这就是一台真真实实的可以工作的计算机。

计算机怎么工作(计算机是如何工作的)(5)

当你了解了这个集成块是如何工作的?也就了解更加复杂的各种计算机的工作原理。

好了,现在我们开始介绍这个单片机的工作原理。为了让计算机开始运作,必须先给它一个固定频率的时钟,仔细看上面单片机的原理图,上图方框1这部分电路功能是,它产生一个固定的振荡频率,产生如下图所示的波形:

计算机怎么工作(计算机是如何工作的)(6)

这个波形通过上面单片机的18和19引脚输入到内部。这样可以让单片机内的计数器可以按顺序执行你编写的程序。这里先说明一下何谓程序:就是让计算机按照你的要求工作的指令编码。例如你想得到1 1=2。你需要编写下面的代码

a=1

b=1

c=a b

用通俗的话讲,现在有三个盒子。a盒子里放了一个物体,b盒子里放了另一个相同的物体,最后把a、b盒子里的物体都倒入到c盒子,问你c盒子内现在有几个物体?

这里用三行代码进行表示,计算机就是从第一行代码开始往下按顺序执行,得出结果。

上图方框2中的是计算机的复位电路,按下后计算机内的计数器复位0,程序就再次按上面讲解的从第一行按顺序往下执行。

上图方框3指的就是计算机的输入功能,就好像你用键盘输入文字一样;

上图方框4指的就是计算机的输出功能,就像你从屏幕上看到的内容一样。

怎么样?亲爱的读者你现在明白计算机是如何工作了吗?

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