电子计算机是一种可以存储程序，并且通过执行程序指令，各种数字信息可以自动、高速、准确地进行复杂处理，然后输出运算结果的高科技智能电子设备。

5个逻辑模块： 输入设备 存储器 输出设备 运算器 控制器 (如今，运算器和控制器已经集成CPU中）

1. 在计算机中用数字代码（二进制代码）表示各种信息
2. 数字信号(数字电信号)用于物理机制
3. 数字信息表示的优点:(1)物理上容易实现信息表示和存储(2)抗干扰能力强，可靠性高(3)数值表示范围大，精度高(4)信息类型广泛(5)可用数字逻辑技术处理

1. 编制程序
2. 存储程序
3. 程序自动连续执行
4. 输出结果

计算机工作流程： 编写程序→输入程序→存储程序→转换为指令序列→执行指令→输出结果

一般来说，计算机分为两类：模拟计算机和数字计算机

特点： 模拟计算机：由模拟计算器组成，处理连续的模拟量（如：电压、电流等） 数字计算机：由数字逻辑器件组成，处理离散的数字量

数字计算机可分为数字计算机专用计算机和通用计算机

根据系统规模和计算能力，也可分为：巨型机（超级计算机）、大型机、小型机、微型机等。随着大型集成电路技术的不断发展，类型划分将发生动态变化。

计算机之父–冯·诺依曼 EDVAC（冯·诺依曼思想) 第一台严格意义上的电子计算机（ENIAC，宾夕法尼亚大学，1946.2）

(1)用二进制代码表示程序和数据； 任何复杂的操作和操作都转换为二进制代码表示的指令，数据也用二进制代码表示 (2)采用存储程序的工作； 存储程序和数据(存储程序)，让计算机自动执行指令，完成各种复杂的操作(核心思想)。 （3）新型的现代计算机硬件组成； 存储器、计算器、控制器、输入设备和输出设备

为现代电子计算机奠定了理论基础

1. 向巨型化方向
2. 向微型化方向
3. 多媒体化方向
4. 网络化方向
5. 智能化方向

硬件：是指构成计算机系统的物理和设备，是构成计算机系统的物质基础。

软件：指硬件表达的各种内部信息，包括数据和控制程序。它们被称为软件或软设备，因为它们是看不见的。

1.硬件系统的基本组成模型

主要功能部件： （1）CPU，主要由运算器、控制器等部件组成

• 运算器
  • 功能：完成两类（算术和逻辑）
  • 组成特点：
    • 主要有ALU(算术逻辑单元)构成、执行算术、逻辑操作和移位循环CPU功能的主要执行部件
    • ALU以全加器为核心，具有多种计算功能
    • 计算位数越多，计算精度越高，但期间越复杂
    • 数据宽度一般为8/16/32/64
• 控制器
  • 功能:生成控制命令(微命令)，控制全机操作
  • 基本组成： (2)存储数据和数字化程序的存储器
• 存储单元
• 地址
• 存储容量
• 内存(主存)
• 外部存储器(辅存) (3)输入输出设备 (4)总线:一组可分时共享多个部件的信息传输通道
• 数据总线
• 地址总线
• 控制总线 (5)接口具有缓冲、转换和连接功能

2.典型的计算机硬件架构 (1)微型计算机:南北桥架构 (2)小计算机:多处理器架构 (3)超级计算机(超级计算):集群架构 (4)多处理器系统结构:多处理器CPU构成 根据处理器之间连接的紧密性，分为：①多机系统紧密耦合②松散耦合多机系统

1. 软件类别：系统程序和应用程序 （1）系统程序：负责系统调度管理，提供运行和开发环境，提供各种服务，确保系统运行良好 （2）应用程序：利用计算机解决工程设计程序、数据处理程序、自动控制程序、企业管理程序、情报检索程序、科学计算程序等应用问题的程序

计算机系统是由多层次软硬件组成的系统，基本结构如下图所示：

1. 软件的特点：易于实现各种逻辑和操作功能，但往往受到速度指标和软件容量的限制

2. 硬件的特点:逻辑和操作功能可以高速实现，但复杂功能或计算难以实现，受控制复杂指标的限制

理论上，计算机中的软件可以固化或硬化成硬件，以提高执行速度

1.基本字长 (1)指数据操作的基本位数 (2)指令的功能会影响计算精度 2.外频 外频：外频或基频，又称系统时钟频 3.常用的CPU性能指标 （1）CPU的主频=外频倍频系数 （2）IPS，每秒执行指令数 （3）CPI，执行每个指令所需的时钟周期数； （4）FLOPS，每秒浮点操作的次数 （5）CPU的功耗 静态功耗是由于半导体电路本身的损耗

4.数据传输率 带宽=(位宽工作频率)/8（B/S） 物理含义：单位时间内数据传输量。 注意：计算PCI-E总线带宽时，一般要考虑编码方式、单双工模式、通道路数等。

5.存储容量

1.数值的基与权 在任何数字系统中，允许在每个数字上使用的计数符号的数该数字系统基数。 每个位置对应一个表示位置在数字中的值，称为数位权值w。 2.常用进位制:2进制，8进制，16进制 3.进制之间的转换