计算机完成计算的过程可以概括为以下几个步骤:
输入数据和程序
用户通过输入设备(如键盘、鼠标)将数据和指令输入计算机。
程序和数据被存储在计算机的内存中。
指令执行
计算机的控制器(CU)从内存中取出一条指令并执行。
控制器对指令进行译码,并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运算命令。
运算过程
运算器(ALU)执行算术运算和逻辑运算。
算术运算包括加、减、乘、除及其复合运算。
逻辑运算包括“与”、“或”、“非”等逻辑比较和判断。
任何复杂运算都转化为基本的算术与逻辑运算,然后在运算器中完成。
结果存储和输出
计算结果存放在存储器内。
在控制器的取数和输出命令作用下,通过输出设备(如显示器、打印机)输出计算结果。
自动化处理
通过编程,计算机可以实现自动化控制和决策,如自动化生产线、智能家居、自动驾驶等应用。
具体例子
例如,计算 \(600 \times 20\%\):
1. 用户在计算器上输入600,按下×号。
2. 用户输入20,按下%号。
3. 计算器将20作为百分比输入,即0.2。
4. 计算器计算 \(600 \times 0.2 = 120\)。
5. 结果120通过输出设备显示出来。
总结
计算机通过存储程序控制原理,自动地、高速地从存储器中取出指令并执行,完成各种计算任务。这一过程涉及硬件(如CPU、内存、输入输出设备)和软件(如操作系统、应用程序)的协同工作,以及将复杂问题转化为简单的算术和逻辑运算。