3、计算机与编程：从底层原理到高级语言的探索

计算机与编程：从底层原理到高级语言的探索

1. 计算机中的其他类型数据

计算机常被称为数字设备，“数字”一词可用于描述任何使用二进制数的事物。数字数据是以二进制格式存储的数据，数字设备则是处理二进制数据的设备。除了之前讨论的数字和字符的二进制存储方式，计算机还能处理许多其他类型的数字数据。

• 图像数据 ：用数码相机拍摄的照片由称为像素的微小彩色点组成。每个像素会被转换为代表其颜色的数字代码，并以二进制数的形式存储在内存中。例如，一张数字图像就是以二进制格式存储的。
• 音乐数据 ：在CD播放器、iPod或MP3播放器上播放的音乐也是数字的。一首数字歌曲会被分割成称为样本的小块，每个样本被转换为二进制数并存储在内存中。歌曲分割的样本越多，回放时就越接近原始音乐。一张CD质量的歌曲每秒会被分割成超过44,000个样本。

2. 程序的工作原理

计算机的CPU是运行程序的核心组件，常被比喻为“计算机的大脑”，但实际上它只是专门设计用于执行特定操作的电子设备，如从主内存读取数据、进行加减乘除运算、移动数据、比较数值等。

程序是一系列指令的列表，用于告诉CPU执行操作。每个程序指令都是一个命令，以二进制形式写成，因为CPU只能理解机器语言，而机器语言指令都有底层的二进制结构。例如，指令“10110000”对CPU来说是执行特定操作的命令。

每个CPU都有自己的指令集，不同品牌的微处理器通常只能理解自己品牌的指令。一个有意义的任务通常需要CPU执行大量的指令，一个程序可能包含数千甚至数百万条机器语言指令。 </