關於硬體的工作原理，硬體系統的基本組成和工作原理

呵呵，我喜歡有人問我問題。

你的問題可能非常深刻和廣泛，以至於你真的不知道從哪裡開始。 毫不誇張地說，你可以寫一本書。 簡而言之，輸入裝置的資訊最終必須由計算機以二進位資料流的形式獲得，然後儲存在儲存裝置（暫存器、記憶體、硬碟等）中。

至於CPU，它只會做“加法、減法、乘法、除法”（確切地說是加法）之類的運算和“和與否”之類的關係運算（當然，CPU也有控制部分，可以讓**自動——好主意！！ 然而，神奇的是，任何問題都可以通過將其分解為這兩個操作來解決。 得到結果後，可以以二進位資料流的形式輸出（後續的編碼和轉換只是為適應外部裝置的需求而採取的適配措施，屬於細節）。

硬體是指構成計算機的物理裝置，可以看得見，摸得著，是有形的物體。 今天使用的計算機硬體系統的結構一直是美國數學家馮·洛伊曼（von Loymann）提出的，它由五個功能部件組成：運算器、控制器、儲存器、輸入和輸出裝置。

1.運算器。

又稱算術邏輯元件，是計算機用來執行資料運算的元件（資料運算由算術運算和邏輯運算組成）。

2.控制器。

它是計算機的指揮中心，有序地控制著計算機的協調工作。

通常，運算器和控制器是在積體電路晶元上製作的，稱為**處理器（簡稱CPU）。 CPU是計算機硬體系統的核心和關鍵，CPU可以決定計算機的效能。

3.記憶體 記憶體可分為內部儲存器和外部儲存器兩大類。

內部儲存器，簡稱記憶體（主儲存器），是計算機內部儲存資料的硬體裝置，是程式和資料儲存的基本要素，是CPU可以根據位址線直接定址的儲存空間。 記憶體的特點是訪問速度快。

外部儲存器又稱輔助儲存器，是一種輔助儲存裝置，主要用於儲存暫時不使用且需要長期儲存的程式或資料。 外部儲存器實際上是一種輸入和輸出裝置。

4.輸入裝置。

用於輸入程式或資料的輸入裝置硬體。 如鍵盤、滑鼠、相機、麥克風等。

5.輸出裝置。

用於輸出計算機處理結果的硬體，如顯示器、揚聲器、印表機等。 、

書籍：計算機維修與組裝。

計算機工作流程基本上是乙個輸入-操作-輸出的過程，輸入和輸出裝置需要隨機儲存器，儲存器可以擦除和重複使用，操作過程需要儲存預儲存程式的只讀儲存器，只能讀取，不能修改。 不管是只讀儲存器還是隨機儲存器，原理幾乎都是一樣的，常見的可以儲存資訊的原件是電容器，相當於充電時儲存乙個訊號，放電時乙個輸出訊號，結合二極體或電晶體，就可以實現電路的物理邏輯，選擇、傳遞或終止訊號的操作， 用一定值的高電壓表示1，用一定值的低電壓表示0，即二進位資料中最基本的單位。操作過程也是乙個數理邏輯選擇、判斷、終止的過程，但這個過程的每一步操作都是預先預設的，比如加兩個數字，先加乙個數字，然後依次計算到更高的位置，每次操作都有各種規則和順序。

但不管是什麼樣的操作，最終都會被分解成最簡單、最不合邏輯的計算。 當我們通過鍵盤輸入乙個十進位資料時，首先，這些資料會通過預先儲存的轉碼過程轉換為二進位資料，至於英文字母和漢字，這些都是帶有規定的編碼規則，詳細盤點ASC碼，二進位資料如0101100111000011010。不可能同時計算這麼長的資料量，所以計算機會在裡面儲存乙個特殊的程式，現在這部分資料按照乙個定位數進行劃分，對被切割的資料進行排序，然後同時分發到不同隨機存取儲存器的物理位置， 它們可以同時單獨操作，這稱為分布式操作，最後經過這樣的加法程式，輸出多組二進位結果，這些二進位結果按照截斷的順序重新排列。最後，解碼程式將二進位轉換為十進位、十六進製等資料編碼格式輸出出來，顯示器將電訊號轉換為光訊號並輸出到顯示屏。

需要強調的是，並不是所有的計算結果都會輸出到顯示屏上，中間操作程式也大相徑庭，複雜的操作可能要經過大量的迴圈操作才能得到中間結果，中間結果會繼續計算出來作為下一步操作的輸入資料。

所有這些都可以在 1資料是二進位的（這是通過結合現有電子元件的特性確定的），2算術指令必須按順序執行，3

需要有乙個中間儲存裝置，因為很多操作不是一步完成的，儲存裝置需要臨時儲存中間結果。

我說的比較簡單，真實計算機硬體的工作原理非常複雜，不是一兩句話就能給你解釋的，涉及到物理、數學等很多學科的前沿技術知識。 建議您從了解半導體元件的物理特性開始。

首先，我們要知道電腦是由什麼硬體組成的，電腦的主機板、記憶體、CPU、儲存等工作原理大致是這樣的，以開機為例。

開機時，CPU首先通過主機板BIOS進行自檢，大部分自檢都是為了檢測系統是否存在所需的硬體，而老一代的BIOS在沒有硬碟或者鍵盤的情況下比較苛刻，是禁止開機的。

當自檢通過後，CPU會通過主硬碟主分割槽的啟動檔案（如果一台電腦有多個啟動盤可供選擇），將作業系統要啟動的檔案載入到記憶體中。

然後執行這些檔案，然後系統啟動。 計算機執行程式也是如此，例如，如果系統要啟動QQ，CPU必須首先將QQ啟動所需的必要檔案載入到系統記憶體中，然後執行，然後QQ才會啟動。