计算机理论学习笔记L1

1. 二进制（Binary Systems）

计算机的硬件组成：中央处理器（CPU）、内存（Memory）、硬盘（Hard disk）、显卡（Graphics card）。
这些硬件相互配合，接收输入的数据，然后进行运算再输出。

如何在硬件之间传递数据（保存数据）？
计算机采用电平信号（高电平&低电平）。
电平：电压范围。
高电平：>2.4V，用1表示
低电平：<0.4V，用0表示
只有两种信号，精确度较高，不容易因为硬件的故障损耗产生误差。不会因为电路硬件问题导致输出的信号变弱，使得接收者接收了错误的信号。
二进制：计算机因为只能传输和识别高低电平两种信号，所以我们采用1和0来表示信号，也就产生了二进制。二进制就是满2位进1位。

2. 位与字节

位（bit）：保存一个二进制数据的内存空间。只能保存一个二进制数，0或1.
字节（byte）：8位空间为一个字节。
我们通常使用字节作为存储单位。正常情况下，一个英文字符，一个整数数字都是占用一个字节。长整数、浮点数、汉字等占用两个字节。

3. 存储单位

4. 十六进制

计算机中的网卡地址，经常携程6段12位十六进制数。这个物理地址就是MAC地址，是网卡的唯一编号。
RGB系统也用十六进制来表示颜色值（6位）。
在面向计算机底层的编程语言中，会用到十六进制指令，如汇编语言，机器语言等。

5. 逻辑门（Logic Gates）

“门”：一种开关，能按照一定的条件去控制信号的通过或者不通过。
基础的逻辑关系：与（AND），或（OR），非（NOT）。

非（NOT）：取反。
X = NOT A

真值表：

输入	输出
X	A
0	1
1	0

与（AND）：
X = A AND B

真值表：

输入	输入	输出
A	B	C
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

或（OR）：
X = A OR B

真值表：

输入	输入	输出
A	B	C
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

与非门NAND：

真值表：

输入	输入	输出
A	B	C
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

或非门NOR：

真值表：

输入	输入	输出
A	B	C
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

异或门XOR：

真值表：

输入	输入	输出
A	B	C
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

6. 逻辑电路（Logic Circuits）

逻辑电路：是数字电路中最基本的逻辑元件。
电路的输入与输出之间，存在一定的逻辑关系（因果关系）。所以逻辑电路也被称为“逻辑门电路”。
逻辑电路就是在逻辑门的基础上，进行综合的运算。

7. 输入设备

计算机实际上是：

• 获得输入数据；
• 运算处理数据；
• 输出新的数据。
  的机器

输入设备：获取输入。

• 键盘（Keyboards）
• 点击设备（Pointing Devices）：鼠标
• 扫描仪（Scanners）
• 条码 二维码
• 数码相机（Digital Camera）
• 麦克风（Microphone）
• 触摸屏（Touch screen）
• 交互白板（Interactive Whiteboards）
• 传感器（Sensors）
• …

8. 输出设备

• 打印机（Printers）
• 扬声器、耳麦（Loudspeaker、Headphone）
• 显示器（Monitors）