计算机基本工作原理（精选8篇）
计算机系统的组成
微型计算机由硬件系统和软件系统组成。
硬件系统：指构成计算机的电子线路、电子元器件和机械装置等物理设备，它包括计算机的主机及外部设备。
软件系统：指程序及有关程序的技术文档资料。包括计算机本身运行所需要的`系统软件、各种应用程序和用户文件等。软件是用来指挥计算机具体工作的程序和数据，是整个计算机的灵魂。
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等五部分组成。
篇2：计算机基本工作原理
1、冯诺依曼原理
“存储程序控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出的，所以又称为“冯诺依曼原理”。该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式，直到现在，计算机的设计与制造依然沿着“冯诺依曼”体系结构。
2、“存储程序控制”原理的基本内容
①采用二进制形式表示数据和指令。
②将程序（数据和指令序列）预先存放在主存储器中（程序存储），使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令，并加以执行（程序控制）。
③由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机硬件体系结构。
3、计算机工作过程
3：计算机网卡工作原理
一、网卡工作原理
发送数据时，网卡首先侦听介质上是否有载波（载波由电压指示），如果有，则认为其他站点正在传送信息，继续侦听介质，一旦通信介质在一定时间段内（称为帧间缝隙IFG=9.6微秒）是安静的，即没有被其他站点占用，则开始进行帧数据发送，同时继续侦听通信介质，以检测冲突。在发送数据期间。
如果检测到冲突，则立即停止该次发送，并向介质发送一个“阻塞”信号，告知其他站点已经发生冲突，从而丢弃那些可能一直在接收的受到损坏的帧数据，并等待一段随机时间（CSMA/CD确定等待时间的算法是二进制指数退避算法）。在等待一段随机时间后，再进行新的发送。如果重传多次后（大于16次）仍发生冲突，就放弃发送。
接收时，网卡浏览介质上传输的每个帧，如果其长度小于64字节，则认为是冲突碎片。如果接收到的帧不是冲突碎片且目的地址是本地地址，则对帧进行完整性校验，如果帧长度大于1518字节（称为超长帧，可能由错误的LAN驱动程序或干扰造成）或未能通过CRC校验，则认为该帧发生了畸变。通过校验的帧被认为是有效的，网卡将它接收下来进行本地处理。
二、影响网卡工作的因素
网卡能否正常工作取决于网卡及其相连接的交换设备的设置以及网卡工作环境所产生的干扰，
如信号干扰、接地干扰、电源干扰、辐射干扰等都可对网卡性能产生较大影响，有的干扰还可能直接导致网卡损坏。计算机
PC机电源故障就时常导致网卡工作不正常。电源发生故障时产生的放电干扰信号可能窜到网卡输出端口，在进入网络后将占用大量的网络带宽，破坏其他工作站的正常数据包，形成众多的FCS帧校验错误数据包，造成大量的重发帧和无效帧，其比例随各个工作站实际流量的增加而增加，严重干扰整个网络系统的运行。
接地干扰也常影响网卡工作，接地不好时，静电因无处释放而在机箱上不断积累，从而使网卡的接地端（通过网卡上部铁片直接跟机箱相连）电压不正常，最终导致网卡工作不正常，这种情况严重时甚至会击穿网卡上的控制芯片造成网卡的损坏。
干扰的情况很容易出现，有时网卡和显卡由于插得太近也会产生干扰。干扰不严重时，网卡能勉强工作，数据通信量不大时用户往往感觉不到，但在进行大数据量通信时，在Windows98下就会出现“网络资源不足”的提示，造成机器死机现象。
网卡的设置也将直接影响工作站的速度。电脑网卡的工作方式可以为全双工和半双工，当服务器、交换机、工作站工作状态不匹配，如服务器、工作站网卡被设置为全双工状态，而交换机、集线器等都工作在半双工状态时，就会产生大量碰撞帧和一些FCS 校验错误帧，访问速度将变得非常慢，从服务器上拷贝一个20MB的文件可能也需要5～10分钟。
这方面的错误往往是由于网络维护人员的疏忽，大多时候他们都使用默认设置，而并不验证实际状态。
篇4：计算机最基本的工作原理
1、计算机系统的组成
微型计算机由硬件系统和软件系统组成，
硬件系统：指构成计算机的电子线路、电子元器件和机械装置等物理设备，它包括计算机的主机及外部设备。
软件系统：指程序及有关程序的技术文档资料。包括计算机本身运行所需要的系统软件、各种应用程序和用户文件等。软件是用来指挥计算机具体工作的程序和数据，是整个计算机的灵魂。
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等五部分组成。
2、计算机的工作原理
（1）冯?诺依曼原理
“存储程序控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯?诺依曼提出的，所以又称为“冯?诺依曼原理”。该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式，直到现在，计算机的设计与制造依然沿着“冯?诺依曼”体系结构，
（2）“存储程序控制”原理的基本内容
①采用二进制形式表示数据和指令。
②将程序（数据和指令序列）预先存放在主存储器中（程序存储），使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令，并加以执行（程序控制）。
③由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机硬件体系结构。
（3）计算机工作过程
5：计算机（electronic computer）工作原理 [专业知识]
电子计算机
电子计算机（electronic computer），俗称电脑，简称计算机（computer），是一种根据一系列指令来对数据进行处理的机器，所相关的技术研究叫计算机科学，以数据为核心的研究称为信息技术。
计算机种类繁多。实际来看，计算机总体上是处理信息的工具。根据图灵机理论，一部具有最基本功能的计算机应当能够完成任何其它计算机能做的事情。因此，只要不考虑时间和存储因素，从个人数码助理（PDA）到超级计算机都应该可以完成同样的作业。即是说，即使是设计完全相同的计算机，只要经过相应改装，就应该可以被用于从公司薪金管理到无人驾驶飞船操控在内的各种任务。由于科技的飞速进步，下一代计算机总是在性能上能够显著地超过其前一代，这一现象有时被称作“摩尔定律”。
计算机在组成上形式不一。早期计算机的体积足有一间房屋大小，而今天某些嵌入式计算机可能比一副扑克牌还小。当然，即使在今天，依然有大量体积庞大的巨型计算机为特别的科学计算或面向大型组织的事务处理需求服务。比较小的，为个人应用而设计的计算机称为微型计算机，简称微机。我们今天在日常使用“计算机”一词时通常也是指此。不过，现在计算机最为普遍的应用形式却是嵌入式的。嵌入式计算机通常相对简单，体积小，并被用来控制其它设备D无论是飞机，工业机器人还是数码相机。
上述对于电子计算机的定义包括了许多能计算或是只有有限功能的特定用途的设备。然而当说到现代的电子计算机，其最重要的特征是，只要给予正确的指示，任何一台电子计算机都可以模拟其他任何计算机的行为（只受限于电子计算机本身的存储容量和执行的速度）。据此，现代电子计算机相对于早期的电子计算机也被称为通用型电子计算机。
计算机应用领域
电子计算机的用途非常广泛，主要应用领域有：
（1）信息处理。信息处理又称数据处理，是指对科研，生产，经济活动中的大量数据进行收集，存储，加工，传输和输出等活动的总称，
信息处理是目前计算机最主要的应用领域，这类处理也许并不复杂，但需用处理数据量却非常大。人事管理，人口统计，仓库管理，银行业务，文献检索，预订机票都属于信息处理的问题，而各类为公室自动化，管理信息系统，专家系统则是用于信息处理的软件，会计电算化属于信息处理的应用领域。
（2）科学计算。科学计算又称数值计算，是指计算机完成科学研究和工程技术等领域中涉及的复杂和数据运算，科学计算机是计算机最早的应用领域，例如航天，军事，气象，桥梁设计等等领域都有复杂的数学问题需要计算机进行计算。
（3）过程控制。过程控制又称实时控制，是指用计算机采集检测数据，按最佳值迅速对控制对象的自动控调节，从而实现有效的控制。过程控制，所涉及的范围广，如工业，交通运输的自动控制，对导弹，人造卫星，飞机的跟综与控制，等等。
（4）计算机辅助系统。计算机辅助系统是指利用计算机来帮助人类完成一些相关的工作，主要包括计算要辅助设计（CAD），计算机辅助制造（CAM），计算机辅助科教学（CAI），计算机辅助工程（CAE），等等。例如，CAD在航空，机械，建筑，服装，电子，等领域都得到广泛应用，从而提高设计质量，缩短设计周期和提高设计的自动化程度。
（5）计算机通信。计算机通信是计算机技术与通信技术相结合的产物，其典型的代表是计算机网络。随着互联网和多媒体的技术的迅速普及，网上会议，远程医疗，网上银行，电子商务，网络会计等基于计算机通信的远程处活动已经或将要获得普及。
（6）人工智能。人工智能（AI）是指利用计算机模拟人类的智能活动，使计算机具有判断，理解，学习，问题求解的能力。目前人工智能的研究已取得一些成果，如在医疗诊断，文字翻译，密码分析，智能机器人等领域的应用都有突破。
历史
ENIAC是电脑发展史上的一个里程碑本来，计算机的英文原词“computer”是指从事数据计算的人。而他们往往都需要借助某些机械计算设备或模拟计算机。这些早期计算设备的祖先包括有算盘，以及可以追溯到公元前87年的被古希腊人用于计算行星移动的安提基特拉机制。随着中世纪末期欧洲数学与工程学的再次繁荣，1623年由Wilhelm Schickard率先研制出了欧洲6：PWM控制电路的基本构成及工作原理
PWM控制电路的基本构成及工作原理
摘要：介绍了PWM控制电路的基本构成及工作原理，给出了美国Silicon General公司生产的高性能集成PWM控制器SG3524的引脚排列和功能说明，同时给出了其在不间断电源中的应用电路。关键词：PWM SG3524 控制器
引言
开关电源一般都采用脉冲宽度调制（PWM）技术，(本网网收集整理)其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰（EMD）源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI信号会变得更加强烈和复杂。
本文从开关电源的工作原理出发，探讨抑制传导干扰的EMI滤波器的设计以及对辐射EMI的抑制。
1 开关电源产生EMI的机理
数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示的。为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，用图1所示的脉冲串表示。根据傅里叶级数展开的方法，可用式（1）计算出信号所有各次谐波的电平。
式中：An为脉冲中7：PWM控制电路的基本构成及工作原理
PWM控制电路的基本构成及工作原理
摘要：介绍了PWM控制电路的基本构成及工作原理，给出了美国Silicon General公司生产的高性能集成PWM控制器SG3524的引脚排列和功能说明，同时给出了其在不间断电源中的应用电路。关键词：PWM SG3524 控制器
引言
开关电源一般都采用脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰（EMD）源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI信号会变得更加强烈和复杂。
本文从开关电源的工作原理出发，探讨抑制传导干扰的EMI滤波器的设计以及对辐射EMI的抑制。
1 开关电源产生EMI的机理
数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示的'。为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，用图1所示的脉冲串表示。根据傅里叶级数展开的方法，可用式（1）计算出信号所有各次谐波的电平。
式中：An为脉冲中8：计算机的原理结构
原理结构
1．冯诺依曼结构
虽然电子计算机经过了四代的发展变化，但最基本的结构并没有大的突破，第一台电子计算机的结构即冯诺依曼结构仍然是一种基本结构，如图1．1所示，按照该结构，计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
1)运算器
运算器是计算机中直接完成各种运算(包括算术运算和逻辑运算)的部件。为了简化电路，运算器所能实现的运算都是最简单、最基本的。对于算术运算，一般包括加、减、乘、除、加1、减l等，复杂的运算通过反复地进行简单运算来实现。对于逻辑运算，一般包括与(AND)、或(0R)、非(NOT)等。
2)存储器
存储器是用来保存和记录原始数据、程序和运算结果的部件，并能随时提供所存的信息。这里有几个重要名称需引入。
指令：可将计算机看成是一台信息处理机。显然，处理只能一步一步地进行，一次进行一项基本操作。所谓指令，就是人给机器下达的完成一项基本操作的命令。由于机器只能识别0和1，所以指令必须用0和1来编码。尽管汇编语言中采用助记符表示指令，但最终需用汇编程序将其翻译成二进制代码，才能被机器识别和执行。
程序：完成一项任务需要将其分解成一系列能由指令实现的基本操作，因而需要一系列指令。将完成一项任务所需的并且按照一定顺序排列起来的一系列指令称为程序。
存储单元：为了操作方便，需将存储器分成许许多多的小单元，称之为存储单元。现代计算机中，一个存储单元存储一个8位二进制信息。一个8位二进制信息称为一个字节(Byte，简记为B)，因此一个存储单元可存一个字节信息。
存储容量：存储器所含存储单元的总数称为存储容量。由于一个存储单元可存一个字节信息，因此用所能存放的字节总数来衡量存储器的存储容量。目前常用的存储容量单位有KB(KiloByte)、MB(MegaByte)、GB(GigaByte)和TB(TeraByte)：
1KB=l024Byte(=210Byte)．
1MB=1024KB=l0241024Byte(=220Byte)．
1GB=1024MB=1024(10241024)Byte(=230Byte)．
1TB=1024GB=1024(1024l0241024)Byte(=240Byte)．
KB一般按英文字母念，而MB、GB和TB通常分别念兆B、吉B和太B，
需要说明的是：
在国际单位制中，M、G和T分别表示兆(106)、千兆(109)和兆兆(1012)。所以，表示存储容量的MB、GB和TB和国际单位制是不一样的。然而，一些硬盘制造商在标明硬盘容量时用的却是国际单位制。
地址码：即存储单元的编号，亦需用O、1来编码。n位二进制数共有2n种不同组合，每一种组合可作为一个存储单元的地址码，因此可编出2n个不同的地址码。
内存和外存：按照和运算器、控制器的关系分，存储器可分成内存储器(简称内存)和外存储器(简称外存)。前者和运算器、控制器直接打交道，故要求速度快，但制造成本高，因而容量不可能太大；后者不和运算器、控制器直接打交道，故速度可慢些，相应地成本较低，因而容量可以很大。外存一般用来存放暂时不用的程序和数据，需要时，将其成批地调到内存。内存又称为主存，外存又称为辅存。
3)输入设备
输入设备是用来往计算机中输送程序、数据的装置。目前微机中常用的输入设备有键盘、鼠标、图形输入设备(如扫描仪)等。
4)输出设备
输出设备是将计算结果输送出来的装置。多数情况是以人所能接受的形式表示出来。
目前微机中常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
5)控制器
控制器是发出控制命令、控制机器各部件自动地、协调地工作的装置。控制器之所以能指挥机器各部件工作，是因为采用了程序存储原理。所谓程序存储原理，是指：事先通过输入设备将运算程序和原始数据输入到存储器中保存起来；启动程序执行后，控制器将程序中的指令从存储器中逐条取出，分析后发出相应的控制命令，机器各部件执行这些控制命令，便完成该指令所规定的操作；所有的指令都取出、分析、执行完毕，程序所规定的任务也就完成了。机器在执行程序期间，不需要人的干预。
2．以存储器为中心的结构
冯诺依曼结构是以运算器为中心的结构，输入／输出设备与存储器之间的数据传送都要经过运算器。运算器是计算机中的重要资源，应当全部用来进行运算或其他数据处理，用于输入／输出设备与存储器之间的数据传送是一种资源浪费，不利于计算机整体性能的发挥。为此，现代计算机系统结构中引入了以存储器为中心的结构，如图1．2所示。在这种结构中采用了I／O通道技术，即I／O处理器技术，由I／O处理器控制输入／输出设备与存储器之间的数据传输，I／O操作不再经过运算器。
