& r, y. L% Y i 下学期就要上我导的同化课程了,但是本人对计算机知之甚少,所以吃喝玩乐几天后,良心有点过意不去,决定开始提前学习一下,毕竟是我导的课呀! 9 o( \% k3 e- r' l& E6 c
首先在阅读计算机概论的时候我脑子里就充满了问号。其中一句话这样描述,早期的计算机大都使用真空管来进行运算,而且编写程序是要使用机械语言(数字命令)来指挥计算机,之后的改朝换代是陆续将真空管替换成晶体管,半导体(好几个晶体管集成在一块芯片上)和现在的将上百万和组件放在一块芯片上。
$ x8 I$ D4 s6 `/ W; L8 ?; u8 [ 对上面一段话,大家就算不能记得太清楚,但也是多多少少有所耳闻。但是有两个问题出现在我脑海中 计算机的0和1是如何产生的真空管,晶体管是如何参与到计算机运算中的计算机如何产生0和1
' b: T" A6 I$ R- v# w 对于就是计算机如何产生0和1,一个重要的思想就是利用高低电位来表示。
5 e. Z$ w0 x" c8 ]- o1 `( P' J. Z 真空管1 d) Z6 R" R! A) g5 D2 V7 o
真空管是二极管的前身,在一个真空玻璃管中放置两个极管,就构成了真空管。当对阴极施加电压后,温度升高就会释放电子,若此时阳极处于一个稍高的电位,真空管内的自由电子就会被吸引过去,将电路联通。
! }: a$ }' X) U3 X( G 因此可以通过对阴极施加不同电压,来控制阴极释放的电子数量,从而控制电路的联通与否,从而产生0、1信号 ! @! c) h7 O6 d% c5 B C% I
二进制中0和1正好可以用来形容开关的情况,0代表关,1代表开。记录一个二进制数所需要的容量大小称为位(bit)。遥控在使用时,不是以一个位作为最小单位,二是组合8个位为一个字节(byte),1024(2的10次方)个字节为1KB,1024KB为1MB,1024MB为1GB。 9 L% G* e, R+ g/ V& C* G
举个栗子8 S# H4 W4 W7 H3 c7 |5 ~
电视遥控器。当我们按下遥控器的按钮,电视就会对应发生反映,在这里按钮其实就是一个开关,按下按钮就会让开关通电。
( ]6 ^5 `. ^3 i+ R. p& f# m8 z+ ~! r 晶体管* L8 c+ E9 V) p, N; Q$ \
真空管需要通过加热阴极释放电子,而晶体管不需要加热,只需要控制微弱的电压变化,因此更耐用,能耗消耗也更低。通过不断的断点,通电来推动CPU执行计算。 8 L) c: J. m* I* j6 g# v* W
扩展
. N3 M! T8 L; t1 r6 d 数字化的多媒体信息,都首先吧声音、图像等信息转换成数字后,再以二进制方法来保存这些数字。
/ P" \: H" S) y ^# ` 对于声音的保存,首先吧声音在空气中的震动情况转换成声波图,再将水平的时间轴和垂直的音量轴切分成许多小等分,用数字的方法来描述。在0.1s时发出音量单位为6的音量…… ! Y0 U1 K8 z' @' W" O+ j
引自彭国伦,Fortran95程序设计1s内取样10次,取样频率就是10Hz。 , C9 M0 i5 ~; g3 I- r" Z8 Q
计算机并不知道先要她所处理的二进制数据代表什么,如65可以是整数,也可以代表英文字母A,所以需要扩展名对其进行描述。当文件的扩展名是JPG时,操作系统就会知道里面存放的是JPEG方式压缩的图文件,需要用绘图软件来打开。如果文件的扩展名是TXT,那么所示数据就是记录一堆数字化后的文本,进过ASCII或GB表对照后转化成英文或者中文。 参考文献简单易懂的底层知识 —— 计算机的0和1是怎么产生的?_抠脚的大灰狼的博客-CSDN博客_计算机01原理..Fortran95程序设计[彭国伦]
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