复习
- 第一章：需要一台计算机，在研究其组成的方向上进行努力
TL;DR
- 计算机由四大核心部分组成：输入设备、输出设备、存储器和运算器
- 计算机内部采用二进制表示所有信息，包括数字、文字和指令等等
- 冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础框架
正文
在了解了计算机的诞生历史后，我们来探索它的构成。站在设计者的角度思考：如果要设计一台计算机，需要什么？
思考题
假设你是一名工程师，需要设计一台能自动解决数学问题的机器。这台机器需要：1）接收问题 2）进行计算 3）输出结果。你会如何设计它的基本组成部分？
基本组成
一台计算机需要具备以下基本功能：
- 输入功能：接收用户的数据和指令
- 存储功能：保存数据和中间计算结果
- 运算功能：进行各种数学和逻辑运算
- 输出功能：展示计算结果
今天的计算机，这些部件分别是：
- 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等
- 存储器：内存、硬盘等
- 运算器：中央处理器（CPU）
- 输出设备：显示器、打印机等
当然以前设备没有这么好，输入输出设备可能只是简单的灯泡，显像管等等。以后也许我们能看到全息影像，那个时候玻璃也许就可以成为输出设备了。
计算机体系结构
这些组成部分怎样协同工作？冯·诺依曼提出了一个基本框架：
- 采用二进制表示数据和指令
- 将程序和数据统一存储
- 以运算器为中心
- 按照程序顺序执行指令
这个框架被称为冯·诺依曼体系结构，至今仍是计算机设计的基础。
其中的有很多东西不知道，比如二进制、程序、数据、运算器，不过不要紧，接下来的章节都会讲。
小结
知识点
- 计算机的基本组成部分
- 二进制表示方法
- 冯·诺依曼体系结构
- 数据存储和处理方式
参考资料
- Wikipedia(zh)：冯·诺依曼体系结构：现代计算机的基本架构
思考题答案（仅供参考）
一个基本的设计方案：需要输入装置（接收问题），中央处理单元（进行计算），存储单元（保存中间结果），以及输出装置（显示结果）。这恰好对应了现代计算机的基本组成。
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设计师 | 南国微雪
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