AI,机器人技术和自动化正在重塑许多行业,包括建筑,工程和建筑(AEC)行业。对于旨在进入这些不断发展的领域的学生来说,高科技角色的全面且易于获得的培训变得越来越重要。传统的机器人教育虽然通常有效,但通常需要小型班级和专业设备。在职培训引入了安全风险,特别是对于缺乏经验的人。培训高级技术的整合提出了一种替代方案,可减少对大量物理资源的需求并最大程度地减少安全问题。本文介绍了用于机器人技术操作的智能学习平台(IL-PRO),这是一个创新的项目,该计划整合了人工智能(AI),虚拟现实(VR)和游戏辅助学习机器人武器操作的学习。该项目的目标是通过实施自适应学习系统(ALS)支持的个性化学习策略来解决传统培训的局限性。这些系统通过自定义内容来迎合各种理解,首选的学习方式,过去的经验以及多样化的语言和社会文化背景来改变教育。IL-Pro的中心是其ALS的开发,它使用学生进度变量和多模式的机器学习来推断学生的理解水平,并自动化任务和反馈交付。课程被组织成模块,从基本的机器人概念开始,并前进到复杂的运动计划和编程。课程由学习模型指导,该模型通过数据收集不断完善。此外,该项目还将游戏元素纳入其VR学习方法中,以创建引人入胜的教育环境。因此,学习内容旨在吸引学生使用模拟的机器人和输入设备来解决基于游戏的挑战的序列。挑战序列的设计与游戏中的水平相似,每个序列都具有越来越复杂的性能,以系统地逐步建立学生对机器人操作的知识,技能和信心。该项目由佛罗里达国际大学(FIU),加利福尼亚大学欧文分校(UCI),夏威夷大学(UH)和堪萨斯 - 米苏里大学(UKM)的跨学科教师团队进行。这些机构之间的协作使资源和专业知识共享这对于开发这个全面的学习平台至关重要。
计算机及其组件理论:05 分教科书问题 A. 多项选择题 1. 未处理的事实、数字和符号的集合称为 ____________。 (a) 信息 (b) 软件 (c) 数据和信息 (d) 以上都不是 答案。 (d) 以上都不是,因为正确答案是数据 2. ______________ 是数据的处理形式,组织得有意义且有用。 (a) 信息 (b) 软件 (c) 数据 (d) 以上都不是 答案。 (a) 信息 3. 硬件是计算机中具有可以看到和触摸的物理结构的任何部分。 (a) 对 (b) 错 (c) 不确定 (d) 以上都不是 答案。 (a) 对 4. 计算机硬件的组件是 ____________________________。 (a) 输入设备和输出设备 (b) 系统单元和存储设备 (c) 通信设备 (d) 以上所有 答案。 (d) 以上所有 5. __________ 设备接受来自用户的数据和指令。 (a) 输出 (b) 输入 (c) 硬件组件 (d) 存储 答案 (b) 输入 6. 哪种磁盘由涂有磁性材料的圆形薄塑料外壳组成? (a) 硬盘 (b) 光盘 (c) DVD (d) 软盘 答案 (d) 软盘 7. ___________ 磁盘用于在更短的时间内以非常高的速度存储超过 25 GB 的数据。 (a) 数字多功能 (b) 紧凑 (c) 蓝光 (d) 以上都不是 答案 (c) 蓝光 8. 随机存取存储器和只读存储器是 _______________ 的例子。 (a) 主存储器 (b) 辅助存储器 (c) 辅助存储器 (d) 主存储器和辅助存储器 答案 (a) 主存储器 9. 哪种系统只使用数字 0 和 1? (a) 位 (b) 二进制数系统 (c) 辅助数系统 (d) 半字节 答案(a) 位 10. 软件主要有两种类型,即 _________ 和 __________。 (a) 通用和定制 (b) 操作系统和实用软件 (c) 应用软件和系统软件 (d) 以上都不是 答案。 (c) 应用软件和系统软件 11. Gimp、Adobe Photoshop、Corel Draw、Picasa 等是 _________ 软件的例子。 电子表格 (a) 文字处理器 (b) 桌面出版 (c) 演示文稿 答案。 (b) 桌面出版 12. 哪一代计算机使用高级语言(例如 FORTRAN 和 COBOL)并且使用晶体管而不是真空管? (a) 第一代 (b) 第二代 (c) 第三代 (d) 第五代
欢迎来到本文,我们将为您提供有关计算机组件的所有必要信息。了解组成计算机的不同元素对于掌握其功能并在获取或更新设备时做出明智的决定至关重要。在本文中,我们将研究计算机最重要的组件,从处理器到外围设备,并根据您的需求和预算提供有关选择最佳组件的建议。什么是计算机?在潜入计算机的组件之前,必须了解计算机是什么及其主要功能。一般而言,计算机是一种能够以自动方式处理信息并执行各种任务的电子设备。计算机都在个人和专业的各种环境中使用,并且是现代生活中必不可少的工具。计算机的基本组件是什么?一台计算机由几个组件组成,以启用其正确的功能。计算机的基本组件包括:处理器内存RAM硬盘驱动器主板图形卡电源监视器键盘和鼠标端口以及有关这些组件的连接对于理解它们在购买或升级设备时如何共同工作并做出明智的决策至关重要。知道每个组件的作用将有助于您确定哪些方面与您的需求和预算最相关,从而可以选择适合您的最佳组件。什么是处理器,如何工作?处理器:计算机的大脑处理器是计算机最关键的组件之一,因为它执行指令并执行系统功能所需的计算。充当计算机的大脑,处理器处理信息并执行所需的操作。处理器,也称为CPU(中央处理单元),是负责执行指令和执行计算机操作所需的计算的芯片。处理器通过一系列打开和关闭的晶体管来代表构成计算机中信息基础的二进制值(0s和1)。处理器类型:当前市场中的英特尔与AMD,英特尔和AMD是处理器的两个最知名的制造商。两个品牌都提供针对各种需求和预算量身定制的不同处理器模型。Intel以其在游戏和视频编辑等单线程任务中的出色性能而闻名,而AMD则提供了更好的多任务性能,例如3D渲染和视频转编码。如何选择适合您需求的处理器选择合适的处理器涉及考虑因素,例如您计划如何使用计算机,预算约束以及处理能力和内存的特定要求。técnicasdel procesador:»Qué必要的MIS Computadoras?Una Computadora U Ordenador es Un Equipoeleto electo compuesto diferentes partes que funcionan de Maneralógicapara para para para a los usuarios automatizar tareas。Para Que Una PC Sea Capaz de Realizar Diversas tareas,Como Desarrollar软件O Jugar Videojuegos,Necesita Tener Tener Soporte de Hardware。###máter卡Máter卡是计算机的主板,并与所有重要组件连接。 div>它的主要功能是连接处理器,存储单元,RAM和其他元素。 div>###微处理器(CPU)微处理器(CPU)是处理通过计算机传递的所有信息的负责部分。 div>由于其控制硬件和软件的能力,通常被认为是计算机的大脑。 div>当前,微处理器是由带有许多微观电路的单个硅板制成的。 div>### RAM内存RAM是一种存储临时数据和结果的内存。 div>微处理器处理信息并产生结果后,RAM负责保存这些结果以供以后使用。 div>在任何计算机上启动应用程序程序时,处理器开始处理与软件操作指令有关的数字数据时,会发生操作内存。 div>使用该程序时,RAM会存储与其使用相关的所有信息,并将其发送给处理器以“处理它”。 div>RAM和处理器之间的这种循环工作对于计算机所知的工作至关重要。 div>由于它们处理了许多文件,尤其是现代文件,因此设备必须具有能够支持使用不同程序的RAM容量。 div>从这个意义上讲, PC的RAM越大,执行程序时的性能和速度就越大。 div>硬盘驱动器,HDD或刚性光盘是计算机用来以不同格式保存文件和数字数据的设备。 div>它的主要功能是为用户保存信息,这些信息可以从文本和多媒体文件到软件和其他内容。 div>这些设备将信息存储在无限期的时间内,这意味着当计算机熄灭时,文件仍存储在硬盘驱动器上。 div>硬盘驱动器具有铝制生产的内部表面,可存储类似于正常CD的数据。 div>但是,不仅可以读取,还可以在这些设备中删除和存储无尽的文件。 div>当前有几种类型的HDD,是SATA类型台式计算机和笔记本电脑最常用的HDD。 div>近年来,其他类型的硬盘的普及增加了,例如SSD可以使您传输和读取文件的速度比常规硬盘驱动器快得多。 div>视频卡或图形卡是可以连接到计算机主板的组件,以处理旨在在监视器或任何连接的输出设备上表示的CPU生成的所有文件。 div>多亏了这张卡,计算机可以接收并处理更多试图在屏幕上表示图像的数字数据。 div>图形卡具有自己的RAM和一个独立的处理单元,因此,它在工作时不会损害计算机其他组件的一般性能。 div>许多图形软件,视频编辑软件和游戏都需要专用的视频卡以在计算机上正常运行。至于网卡(也称为网络接口控制器(NIC)),它是连接到主板的计算机硬件的基本组件。它有多个端口,允许设备通过以太网电缆连接到局域网(LAN)或Internet。但是,有多种类型的网卡,有些可以启用无线Wi-Fi连接。电源单元(PSU)也称为电源,负责从电网接收交替电流,并将其转换为计算机各种电路的直流电流。它为每个组件提供了正确功能所需的确切电压,而不会中断或故障。现代计算机通常具有内置电压保护器,这有助于防止过度电气潮流造成的损坏。监视器或显示是一种可视化计算机接口并允许用户与之交互的设备。用户可以通过此设备观察计算机上执行的过程和任务。监控器类似于传统的电视,以像素显示处理的数据。技术的进步允许更薄,更紧凑的显示器提供更好的图像质量。键盘或键盘是一种输入设备,它使用户可以通过按键将数据输入计算机。键盘通常类似于传统的打字机,带有字母,数字,符号和特殊字符以及功能键。有不同类型的键盘,而没有标准布局用于钥匙分布。计算机键盘的主要功能是提供一种实用且舒适的方法,以将数据输入计算机。鼠标或Raton是连接到计算机并允许用户与操作系统接口进行交互的输入设备。鼠标设计为在平坦的表面上移动,在用户这样做时通过传感器捕获其运动。移动信息将转换为发送到计算机的数据。计算机接收到这些数据并将它们解释为运动,这反映在光标的位移中,这是计算机接口上显示的可移动图标。多亏了鼠标,人们可以通过PC的操作系统导航,并更实际,更简单地执行各种任务。光学驱动器读取器也称为光学驱动器读取器,该设备已连接到计算机的主板,并用作存储在CD,DVD或Bluray Discs上的数据的输入和阅读设备。光学驱动器读取器允许用户读取或复制存储在这些媒体格式上的文件。此外,它可以通过光驱动器将文件从硬盘存储到这些光盘上。然而,随着时间的流逝,由于其存储容量有限,这些光盘的使用变得过时了。软盘驱动器像光学驱动器读取器一样,该设备是一种输入设备,可读取软盘或灵活的磁盘。它在与CD读取器相同的原理下发挥作用,但现在认为它在新的计算机生产中已过时和停止。软件软件的计算机方面包含机器功能所需的所有无形元素。这包括计算机自动,编程或指示执行各种任务的说明,应用程序和命令。从操作系统到计算机上存储和使用的数据,所有这些数字组件对于计算机正确运行至关重要,因此它们被共同称为“软件”。
摘要在2019年底,宇航员卢卡·帕尔米塔诺(Luca Parmitano)远程控制了配备了机器人操纵器的漫游者,并在ISS的月球 - 纳尔格网站上执行地质任务。一年零7个月后,在2021年7月,他将在更现实的月球 - 分析环境中控制同一条漫游者:意大利埃特纳山上的火山岩和雷果石领域。这些实验在ESA的Meteron项目框架中构成了模拟1活动。作为有效负载开发人员,我们想创建一个宇航员的接口,以直观地在行星或月球表面上操作机器人系统:我们如何才能最大程度地提高任务效率和沉浸式 /透明度的感觉?同时,我们如何最大程度地减少操作员的疲劳以及身体和精神效果?以及在人类空间的框架中,我们如何执行此操作,并具有质量和软件要求,并具有延迟,低宽带和不可靠的通信?我们展示了如何创建具有直观图形和触觉用户界面的远程动物系统。这包括力量反馈设备和自定义操纵杆,控制一个移动机器人平台。机器人平台由一个全地形底盘和两个带有扭矩传感的7-DOF机器人臂组成。一只手臂安装在漫游车的前部,用于操纵;另一个被安装在顶部,用于重新放置相机。使用该系统,宇航员完全控制了机器人以收集岩石样品。唯一的外部输入是从科学家组成的科学家,而不是语音循环和文字,关于地质样本的选择。通过Sigma.7触觉输入设备提供了操纵臂的全部稳定的6-DOF力反馈。这意味着宇航员可以(第一次从空间开始)不仅与轨道的行星表面接触,而且还可以感觉到它们所抓住的岩石的重量。系统状态反馈是在用户界面上的视觉和直觉上显示的 - 在ISS上的笔记本电脑上运行 - 以及两个摄像机的视图。在开发过程中,我们不断整合来自各种利益相关者的要求,以及宇航员和宇航员培训师的反馈,以改善用户界面。模拟测试提供了有关如何设计远程呈现系统来控制行星表面上从轨道上控制机器人的宝贵见解。我们希望这些见解对于在类似情况下的远程制定行星机器人技术以及陆地应用的未来开发非常有用。关键字:(最大6个关键字)远程操作,机器人技术,低带宽,触觉,实时,延迟
人工智能 (AI) 是机器所展现的智能,与人类所展现的自然智能形成对比。人工智能研究的例子包括推理、知识表示、规划、学习、自然语言处理、感知以及移动和操纵物体的能力,这通常被视为智能控制。近年来,人工智能在机器人领域的应用呈指数级增长。人工智能在机器人的路径规划中起着至关重要的作用,可以快速响应复杂环境中的变化。它还在机器人的建模和智能控制中发挥着主导作用,允许更复杂的反馈分析、自我调整应用程序和即时适应环境变化。不断变化的工业环境,如灵活的制造设施和自动化仓库,机器人旨在与人类并肩工作,直接受益于基于人工智能算法的复杂路径规划和自主决策的进步。在消费者方面,清洁机器人和送货机器人等应用也正在成为我们日常生活的一部分。人工智能路径规划和控制算法的实施大大提高了这些机器人的效率和实用性,因为这些机器人必须运行的环境是高度动态的,需要不断适应。本研究主题归入“机器人和人工智能前沿”中的“机器人控制系统”部分。Tan 等人的第一篇文章。专注于为机器人设计机制和算法,作为路径规划和控制的平台。当前的机器人设计一直从游戏和娱乐产品 (GEA) 中汲取灵感。然而,在机器人技术中实施受 GEA 启发的设计缺乏系统性和通用性。本文基于 GEA 的启发,提出了一种系统的机器人设计范式。可以遵循问题驱动和解决方案驱动的过程,以利用 GEA 的类比,从而获得针对实际问题的机器人解决方案。通过使用可重构地板清洁机器人及其路径规划算法,展示了该设计范式的应用。由于具有推理能力,AI 在实现协作机器人的安全人机交互 (HRI) 方面起着至关重要的作用。Du 等人的文章结合了不同的 AI 技术,实现了安全 HRI 的主动避碰。采用微软体感输入设备Kinect检测进入机器人工作空间的人员,实时计算人体骨骼数据。采用具有防撞知识的专家系统分析人体行为,实现主动防撞。采用人工势场法为机器人规划新路径,如:
32通道工业数字I/O模块MaxRefdes1165概述MaxRefdes1165是一个完整的32个通道工业数字I/O模块,其中包含16个数字输入(DIS)和16个数字输出(DOS)(DOS)(DOS),在工业形式中构建和测试,以实现暂时性的Immunity标准,例如61000 000 000 000 000-41000-41000000-41000000-4。MaxRefdes1165是一种经过验证的设计,它提供了具有诊断功能的Max22190八八元工业数字输入设备所必需的硬件和软件,以及具有高端开关的Max14915八八元工业数字输出。在此参考设计中,以雏菊链模式配置了两个Max22190,并且在可寻址SPI模式下配置了两个Max14915。电流隔离由Max14483和Max12930提供,以隔离逻辑(SPI Master)和Field(24V)侧的数据。MaxRefdes1165具有用于外部SPI通信的12针PMOD™兼容连接器(CNT1)。出于测试目的,参考设计使用Maxim的USB2PMB2#适配器板,该板通过USB端口接收命令并将其转换为SPI接口。另外,用户可以将参考设计板连接到任何与PMOD兼容的板(例如FPGA或微控制器系统),并编写自己的软件来控制MAX22190和MAX14915。Other features include the following: • 32 Digital I/Os: 16 Inputs and 16 Outputs • High Integration Reduces BOM Count and PCB Space • Fault Tolerant with Built-In Diagnostics • Robust Design to Meet IEC 61000-4 Hardware Specification The MAXREFDES1165 features 16 digital inputs (MAX22190) and 16 digital outputs (MAX14915), and it supports isolated SPI data.MAX22190和MAX14915都与主机控制器进行通信,并使用具有单独的芯片选择(CS)信号的相同孤立的SPI总线。每个Max22190将八个工业输入转换为SPI兼容输出。每个Max14915根据从主机控制器接收到的命令为外部负载提供了电源。此外,主机控制器还会收到所有可用的诊断信息。MAX14483和MAX12930一起使用SPI提供数据信号隔离,以及与主机通信的PMOD兼容连接器。该系统由24V DC提供动力。设计 - 制造的测试了此参考设计,描述了图1所示的硬件。它提供了一个详细的,系统的技术指南,用于设计一个具有16个数字输入和16个数字输出的工业数字I/O模块。已构建和测试参考设计,其详细信息将在本文档稍后遵循。
计算机 2.2.1 数字计算机的组成部分 数字计算机的关键要素(如图 2.1 中的框图所示)包括:中央处理器、输入、输出和内存。 中央处理器 (CPU) 就像计算机的大脑。它负责执行指令。它控制和协调指令的执行。它由控制单元 (CU)、算术逻辑单元 (ALU) 和寄存器组成。CU 通过解码指令并生成要执行的微操作来控制指令的执行。ALU 负责执行算术和逻辑运算。指令的执行涉及 CPU 的几乎所有部分(CU、ALU 和寄存器)。因此,CPU 被称为计算机系统中最重要的组件。 输入设备用于读取要处理的指令和数据,输出设备显示执行程序后获得的结果。键盘、鼠标和扫描仪是输入设备的例子,而显示器、打印机和绘图仪是输出设备的例子。内存用作工作存储器,用于临时存储程序执行过程中生成的数据和中间结果。计算机使用两种类型的内存:主内存和辅助内存。主内存在日常用语中通常称为 RAM。它是一种读/写内存,用于存储程序和数据。由于 RAM 是易失性的,计算机还使用第二级内存(辅助内存)来永久存储内容。硬盘是不可移动的辅助存储设备,几乎存储了机器上的所有内容。计算机还使用其他可移动辅助内存,如 CD-ROM、磁带和最近的闪存驱动器,将数据永久备份到硬盘上或将数据从一台机器传输到另一台机器。可以通过描述简单个人计算机 (PC) 的主要单元及其互连来更实际地描述数字计算机。如果打开 PC 的 CPU 机柜,您会注意到它包含一个印刷电路板,上面插有许多设备。该印刷电路板通常称为主板。计算机的所有其他主要组件要么直接插入主板,要么通过一束电线连接。CPU、RAM 和设备卡插入主板的各个插槽。连接到 CPU 机柜的硬盘、软盘驱动器、CDROM 驱动器等设备通过电线带连接。主板具有印刷电路,可让所有这些组件相互通信。CPU 机柜还装有电源装置,为计算机系统的所有组件供电。在 CPU 机柜的后端,您可以注意到许多连接槽。这些插槽用于连接各种输入/输出设备,例如键盘、鼠标、打印机、扫描仪,到计算机。 2.2.2 计算机作为数据处理器 计算机的主要功能是根据特定程序处理输入数据以产生所需的输出。这就是为什么计算机通常被视为数据处理设备的原因。计算机的各个组件协同工作以
C1BCA1T1 Paper-1理论04 04 3HRS 20 80 100课程结果(CO):完成(理论)后,学生将能够:CO 1:熟悉基本概念和计算机编程。co 2:通过在C. 3中开发和执行程序来学习编程的基本概念:专注于结构化程序。co 4:各种构造及其语法。总HRS。:60单位1 15小时。计算机基础:计算机的历史和演变。计算机的特征,类型和一代。系统逻辑组织:von -Neumann的计算机概念具有框图:计算机及其功能的组件。输入设备,输出设备,存储设备。处理器和主内存:中央处理单元:Alu&Cu。处理器和主内存的体系结构,处理器寄存器,主内存:主内存的组织,主内存容量。RAM,ROM,PROM,EPROM,EEPROM,缓存内存。计算机软件:软件类型:系统软件和应用程序软件。翻译人员:编译器,解释器链接器,加载程序和编辑器。计算机语言:机器级别,汇编级别和高级,其优点和缺点。计划计算机程序:算法,流程图和伪代码。II II 15小时。 C介绍C:c的视图:简介。 C的重要性和特征C的结构。 样本C程序。 创建和执行C程序。 C程序执行的框图。 基本概念:C字符集。 数据类型。II II 15小时。C介绍C:c的视图:简介。C的重要性和特征C的结构。样本C程序。创建和执行C程序。C程序执行的框图。基本概念:C字符集。数据类型。c代币:关键字,标识符,常数和变量。变量的声明和初始化。符号常数。格式I/O函数:printf和scanf:控制刺和逃脱序列,带有printf函数的输出规格。未格式化的I/O函数以读取和显示单个字符和一个字符串:getChar,putchar,获取和放置功能。运营商和表达式:算术运营商,关系运营商,逻辑运营商,分配运营商,增量和减少操作员,位操作员,有条件的操作员和特别操作员。计算问题,操作员优先级和联合性。评估算术表达式,类型转换。II I单元I 15小时。 控制结构(分支和循环):if语句的决策:简单,如果,if_else语句,嵌套if_else and else_if梯子。 开关案例语句。 goto,休息并继续语句。 循环语句:条目控制和退出控制,而do-while&for循环。 嵌套环。II I单元I 15小时。控制结构(分支和循环):if语句的决策:简单,如果,if_else语句,嵌套if_else and else_if梯子。开关案例语句。goto,休息并继续语句。循环语句:条目控制和退出控制,而do-while&for循环。嵌套环。
计算机硬件是指执行或运行软件的计算机的物理组件。与经常修改的软件和数据不同,计算机硬件很少更改。此术语不仅包括个人计算机,还包括从汽车和设备的嵌入式系统到工业机械的所有类型的计算机系统。在计算机内部,主板用作中央电路板,为CPU,RAM,固件和公共汽车等组件提供电气连接。CPU通常称为计算机的大脑,通过以下四个步骤执行程序:获取,解码,执行和写入。RAM是快速访问的内存,当计算机启动时已清除。它直接连接到主板并存储运行程序。存在各种类型的RAM,以著作,波动性等为特征。固件位于硬件和软件之间,是一个嵌入在微控制器等设备中的程序。从ROM通过BIOS加载,它在微处理器或微控制器上执行。硬件及其软件之间的连接很强。大多数插入现代系统的设备本质上都是迷你计算机,它们运行了自己的独特软件。这些设备中的一些设备将此软件存储在内置的读取内存(ROM)中。电源单元将高压AC功率转换为内部组件的低压直流电源。典型的计算机电源符合ATX外形,从而允许互换性和待机模式等现代功能。两者都称为光盘驱动器。可移动的媒体有多种形式,CD是最常见的。它们价格便宜,但寿命较短。CD的类型包括CD-ROM(用于存储数据),CD-R(可写一次)和CD-RW(可重写)。其他不太流行的格式包括SACD,VCD,SVCD,PhotoCD,PictureCD,CD-I和增强CD。光盘驱动器使用激光或电磁波来读取或写入CD的数据。有两种主要类型:仅读取的CD-ROM驱动器和可以读写的CD作家驱动器。DVD是另一种流行格式,主要用于视频和数据存储。像CD一样,有各种DVD格式,包括DVD-ROM(仅读取),DVD-R/RW(可重写)和DVD-VIDEO/AUDIO,用于特定类型的内容。数字存储的演变导致了各种格式,包括DVD,CD和蓝光光盘。DVD-ROM和DVD作者的工作类似于CD-ROM和CD作者,而DVD-RAM读取并写入DVD-RAM变化。蓝光是利用蓝色激光技术的高清视频和数据存储的一种新格式。其容量最多可存储在双层盘上,超过DVD。用于读写蓝光光盘的设备与CD的设备相似。软盘曾经流行过,很大程度上被光学驱动器和闪光驱动器所取代。虽然仍然便宜,但软盘与价格相比提供了有限的存储空间,从而使其使用不合理。计算机内的内部存储包括硬盘,固态驱动器和磁盘阵列控制器。磁盘阵列控制器添加了额外的磁盘缓存。硬盘将数据存储在磁性表面上,而固态驱动器则使用闪存来更快地访问。磁盘阵列管理物理驱动器并呈现逻辑单元,通常实现硬件RAID。(注意:原始文本已重写,重点是清晰度和可读性,保持与原始的含义相同。)独立驱动器(RAID)技术的冗余阵列结合了多个硬盘驱动器,以提高性能,可靠性和数据存储能力。此资源涵盖了必不可少的计算机组件及其功能,非常适合学者或新手计算机的功能。视觉图在本文末尾可用。中央处理单元(CPU),通常称为计算机的“大脑”,执行指令,执行计算并解释来自输入设备的数据。现代CPU具有多个内核,使他们可以同时处理多个任务,从而提高效率和速度。主板是连接所有计算机组件的主电路板。它为零件,包含CPU,存储器和插槽之间的通信提供了电气连接,用于图形卡,存储设备和外围设备。BIOS/UEFI固件有助于启动计算机。随机访问存储器(RAM)在计算机运行时暂时存储数据,从而允许CPU快速访问数据,从而加快处理时间。更多RAM启用同时处理更多任务并运行复杂的应用程序而不会放慢速度。但是,计算机关闭时丢失了RAM数据。存储设备永久存储数据。硬盘驱动器(HDD)使用旋转磁盘以较低的成本来实现较大的存储容量。固态驱动器(SSD)使用闪存以更快,更可靠的数据访问,但通常更昂贵。SSD由于其速度优势而变得流行,大大减少了引导时间并改善了整体系统性能。电源单元(PSU)将电源从插座转换为计算机的可用形式,为每个组件提供必要的电压和电流。PSU还调节电流以保护计算机免受电力潮的侵害并确保正确的功能。图形处理单元(GPU)呈现图像,视频和动画。虽然CPU管理基本的图形任务,但GPU专门处理复杂的视觉数据,使其对于游戏,视频编辑和图形密集型应用程序至关重要。GPU作为具有自己内存的集成组件或专用卡。冷却系统对于将计算机的温度保持在安全的水平以防止过热和损坏至关重要。在计算机系统内部,需要控制温度。CPU和GPU会产生很多热量,尤其是在运行苛刻的程序时。为保持冷静,大多数计算机都依靠风扇和散热器。风扇拉动凉爽的空气并推出热空气,而散热器则有助于消散处理器的热量。高性能机器可能会使用液体冷却系统,这些液体冷却系统可以更有效地吸收和释放热量。这些卡允许用户自定义其计算机,而无需更换整个主板。扩展卡是其他电路板,可以插入计算机的主板中以添加新功能或增强现有功能。扩展卡的示例包括用于多个硬盘驱动器的网卡,USB端口和RAID控制器。网络接口卡(NIC)使计算机能够连接到基于本地或基于Internet的网络。可以使用以太网电缆或使用Wi-Fi进行连线。NIC负责通过网络发送和接收数据,使计算机可以与其他设备通信并访问Internet。声卡是专门用于处理音频处理的扩展卡。尽管许多现代主板具有内置的音频功能,但专用的声卡提供了卓越的声音质量,更好的保真度,环绕声功能和高级音频效果。这些卡在发烧友,游戏玩家和音频生产中很受欢迎,因为它们提供了更身临其境的音频体验。案例或底盘包含所有计算机的内部组件。它可以保护它们免受灰尘,碎屑和物理伤害。案例有各种尺寸,具体取决于用户需求,例如完整的塔,中塔和小型尺寸。此案在气流管理中也起着至关重要的作用,这对于维持系统的温度至关重要。输入设备允许用户与计算机进行交互。键盘和小鼠是输入数据和导航系统的最常见输入设备。其他示例包括麦克风,扫描仪和网络摄像头。这些设备将物理操作或数据转换为计算机可以处理的数字格式。输出设备显示或产生计算机处理的结果。显示器是主要输出设备,显示用户界面,应用程序和多媒体内容。打印机,扬声器和投影仪是输出设备的其他示例。这些设备将数字信号从计算机转换为可读或可感知格式。尽管在现代计算机中不太常见,但光驱动器仍将数据读取和写入CD,DVD和Blu-ray盘等光盘。这些驱动器使用激光读取在光盘表面上编码的数据。尽管许多计算机现在都依赖数字下载和USB存储,但光学驱动器仍然可用于访问旧媒体或创建备份。外围设备是通过端口或插槽连接到计算机的外部组件。增强计算机功能而无需修改内部硬件,外围设备,例如外部硬盘,USB闪存驱动器,打印机和图形处理单元(GPU)提供了增加功能。这些设备与计算机无缝集成,优化性能,而无需在计算机本身内安装。每个组件在确保有效的操作中起着至关重要的作用,从处理数据到存储信息并提供用户界面。随着这些零件的协调,它们使计算机能够解决令人印象深刻的任务范围。无论您是构建一个新系统,升级现有设置,还是只是寻求理解计算机功能,掌握这些组件的角色是必不可少的。
AKCEPT数据,执行功能,显示重新塑料并根据需要存储thoz数据或重新塑造的电子设备iz iz iz iz。它是对硬件和软件资源的紧缩,这些硬件和软件资源使thiz用户不断地提供各种功能。硬件iz的物理komponents的物理komponents,例如AZ A处理器,内存设备,监视器,键盘等,而软件IZ IZ一组会通过硬件资源适当地使用Funcion的训练或指令。Thiz Quipooter具有三个ImportInt Komponent:输入单元,中央处理单元(CPU)和输出单元。将在下面讨论:1。输入单元:附加到Thiz Compooter的输入设备的输入单元Konsist。这些设备将输入输入,并将其konvert konvert到Th Quipooter unordands的二进制语言中。一些常见的输入将AR键盘,鼠标,操纵杆,扫描仪等分离2。中央处理单元(CPU):onz th信息iz通过输入设备输入了台式机,处理器对其进行操作。th cpu iz称其为Th Qpooter的大脑,因为它是TH钳子的控制中心。它首先从内存中指令说明,然后对其进行解释,以便知道要做什么。如果需要,请从内存或输入设备获取数据。THEFTER CPU执行或执行所需的KOMPONTAIN,ZEN要么存储TH输出,要么在输出devize上显示它。th cpu haz三个主要的komponents,对不同的funkcions负责:算术逻辑单元(ALU),控制单元(CU)和内存rezisters。算术kalkles包括加法,减法,乘法和分裂。A.算术和逻辑单元(ALU):Alu执行数学kallations并进行逻辑策略。逻辑说明参与了两个数据项的比较,以查看一个iz iz iz更大或更小或相等。Th算术逻辑单元iz th cpu的主要功能是TH CPU的基本构建块。B.控制单元:TH控制单元Koordines和Kontrols TH数据流入和从CPU中进出,以及Kontrols Alu的所有操作,内存Rezisters以及输入/输出单元。iz还负有责任地执行存储在TH程序中的所有指令。它对提取的指令进行解码,对其进行解释并将控制信号发送到输入/输出devized,直到Alu和Memory正确地完成IZ的操作。控制单元充当计算机的中枢神经系统或大脑,为各种组件提供信号以执行指令。CPU中的内存寄存器临时存储处理器使用的数据。这些寄存器的尺寸可以变化(16位,32位,64位等)每个都有一个特定的功能,例如存储数据或说明。用户可以将这些寄存器用于存储操作数,中间结果等。累加器(ACC)是ALU内的主要寄存器,持有操作数的一个操作数。附加到CPU的内部内存都存储数据和指令,并将其分为许多具有唯一地址的存储位置。这允许计算机快速访问任何位置,而无需搜索整个内存。我们可以使用所有这些组件轻松执行任务。程序执行时,将其数据复制到内部内存,并保留在那里,直到执行结束为止。存储器单元是永久存储数据和指令的主要存储组件,以便于检索。输出设备(例如监视器,打印机和绘图器)附着以形成输出单元,将CPU转换为可读格式的二进制数据。输出单元接受来自CPU的信息,并以用户友好的格式显示。计算机的特性包括速度 - 能够每秒执行数百万计算 - 精度,勤奋,多功能性和存储容量。计算机可以精确处理复杂的任务,同时执行多个操作,存储大量数据或说明,并根据需要检索它们。总而言之,计算机已经使用了多年,并广泛传播其用法。三个基本组件是输入单元,CPU和输出单元。但是,计算机功能中还有其他关键组件。内存单元,控制单元以及算术和逻辑单元启用复杂操作。常见问题解答:什么是输入单元?输入单元可让用户输入数据并命令到计算机中。它如何工作?输入单元将用户操作或数据转换为计算机处理的电信号。什么是CPU?CPU通过执行程序指令执行大多数处理任务。其主要部分是算术逻辑单元(ALU),控制单元(CU)和寄存器。CPU如何处理数据?它从内存中获取指令,解码它们,执行指令,然后存储结果。计算机硬件包括物理组件,例如CPU,RAM,主板,存储,图形卡,声卡,计算机箱,监视器,鼠标,键盘和扬声器。软件是书面指令,可以由硬件存储和运行。硬件由软件指示执行命令或说明。两者的组合形式可用的计算系统。早期计算设备可以追溯到17世纪。法国数学家布莱斯·帕斯卡(Blaise Pascal)设计了一种基于齿轮的设备,用于增加和减法,销售约50款。阶梯式的Reckoner是由Gottfried Leibniz发明的,到1676年,可能会分裂和乘。但是,由于设计缺陷和制造局限性,它并不是很有用。类似的设备一直在使用直到1970年代。在19世纪,查尔斯·巴巴奇(Charles Babbage)设计了一种机械装置,用于计算多项式和从未构建的通用计算机。最早的计算机合并了用于输入和输出,内存,算术单元和原始编程语言的打孔卡。Alan Turing于1936年开发了通用图灵机,以建模任何类型的计算机。证明没有计算机可以解决决策问题。计算机存储是现代计算,连接硬件和软件的基础。布尔代数由乔治·布尔(George Boole)在19世纪中叶发明,构成了电路建模的基础,用于晶体管和综合电路。它包含数十亿个小晶体管。在1945年,艾伦·图灵(Alan Turing)设计了自动计算引擎,而约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)开发了冯·诺伊曼(Von Neumann)体系结构,该体系结构具有集中记忆,具有优先访问内存的CPU,以及I/O单元。此设计已成为大多数现代计算机的模板。计算机架构优先考虑成本,速度,可用性和能源效率等目标。设计人员必须了解硬件要求和计算的各个方面,包括编译器和集成电路设计。成本限制降低了利润率,由于改进的制造技术,组件的成本下降。基于冯·诺伊曼(Von Neumann)1945年的设计,最常见的指令集架构涉及CISC,RISC,向量操作或混合模式。isas是共享硬件系统,其中有点指示I/O模式。基于RISC的机器受益于使用更少的说明。这降低了复杂性并增加了注册用法。在RISC在1980年代发明后,其管道和缓存的建筑变得越来越受欢迎。他们将CISC体系结构取代了资源受限的设备,例如手机。在1986年至2003年之间,硬件性能提高了50%以上。这允许开发平板电脑和移动设备。在21世纪,绩效提高是通过利用并行性来驱动的。可以通过数据或任务并行性来实现并行性。这是由各种硬件策略(例如指导级并行性和图形处理单元)所容纳的。虚拟内存简化了程序的地址。微结构涉及高级硬件设计问题,例如CPU,内存和内存互连。内存层次结构可确保更快的内存更接近CPU,而存储器则用于存储较慢。计算机处理器会产生热量,这会影响性能和组件寿命。热管理系统,例如空气冷却器和液体冷却器,在计算机中很常见。数据中心使用更高级的冷却解决方案来维持安全的工作温度。现代计算机在性能和热量管理之间面临微妙的平衡。[31]尽管它们可能很昂贵,但可以使用更有效的模型。[32]但是,即使是最强大的处理器也具有不得超过的限制以防止过热。[33]因此,计算机将自动防止其性能,或者在必要时关闭,以保护其硬件免受过热堆积的影响。[34]对于需要创新的冷却系统才能有效运行的较小,更快的芯片尤其如此。[35]除了前面提到的组件(例如监视器和主板)外,还有其他几个关键的硬件元素构成了个人计算机。这些包括CPU,RAM,扩展卡,电源单元,光盘驱动器,硬盘驱动器,键盘,键盘,鼠标等。[36]台式计算机通常配备一个单独的监视器,键盘和鼠标,而笔记本电脑将这些组件集成到一个紧凑的情况下。[37]便携式平板电脑和笔记本电脑由于便利性和多功能性而变得越来越受欢迎。它们通常以触摸屏为主要输入设备,并且可能包括折叠键盘或外部连接以增加功能。[38]一些模型甚至允许用户分离键盘,从而有效地将其变成2英寸1片平板电脑笔记本电脑混合动力车。[39]手机将延长的电池寿命和便携性优先于原始性能。他们通常具有一系列功能,包括相机,GPS设备,扬声器和麦克风,[40],但通常要求用户与较大的计算机相比,在功能方面做出妥协。[41]这些设备的功率和数据连接可能会因特定模型或类型而变化很大。个人计算机比大型机或超级计算机要小得多且价格便宜,这些计算机专为大规模计算而设计,可能耗资数亿美元。相比之下,个人计算机用于浏览互联网和文字处理等日常任务。微型计算机是一种计算机,在大小和价格方面介于这两个极端之间。它是在1960年代开发的,它是大型机和中型计算机的便宜替代品。超级计算机专为特定任务而设计,例如运行复杂的模拟或分析大型数据集,并且由于其高性能功能而可能非常昂贵。仓库比例计算机类似于群集计算机,但在更大的范围内,在软件中用作服务(SaaS)应用程序。他们优先考虑每次操作和电力使用成本,用于硬件和基础设施的价格超过1亿美元。虚拟硬件是模仿物理硬件功能的软件,通常用于IaaS和Paas等云计算服务。嵌入式系统的范围从非常基本到高级处理器,并且通常是根据其价格而不是性能功能来选择的。一个计算机盒包围了大多数台式计算机的组件,为内部零件提供机械支持和保护。它还有助于控制电磁干扰并防止静电放电。使用的案例类型取决于计算机的预期目的,其中一些提供了更多的扩展室或对便携性的影响保护。符合ATX标准,将AC功率转换为120至277伏在较低电压(例如12、5或3.3伏)的DC功率。计算机主板是主要组件,具有通过端口和扩展插槽连接CPU,RAM,磁盘驱动器和外围设备的集成电路的板。关键组件包括至少一个CPU,该CPU执行启用计算机功能的计算,解释RAM中的程序说明并将结果发送回相关组件。CPU通常通过散热器和风扇或冷却系统冷却。许多较新的CPU具有播放GPU和1 GHz和5 GHz之间的时钟速度。有一种增加核心增加并行性的趋势。内部总线将CPU连接到主内存,通过几行同时通信。带有多个处理器的计算机需要由Northbridge管理的互连总线,而Southbridge则管理较慢的外围设备。RAM商店基于用法积极访问层次结构中的代码和数据,其寄存器最接近CPU,其容量有限。多个缓存区域的容量比寄存器更大,但小于主内存,通过预摘要减少延迟。如果需要缓存数据,则可以从主内存中访问。缓存通常是SRAM,而主内存通常是大量的。如果计算机关闭,其永久存储或非易失性存储器通常以比常规内存更低的成本提供更高的容量,但是由于硬盘驱动器中的历史用途,这些内存需要更长的时间才能访问,而硬盘驱动器的历史用途则由更快的固态驱动器(SSD)代替。存储数据的其他选项包括USB驱动器和云存储。ROM(仅读取内存)包含计算机上电动机时运行的BIOS,而新的主板则使用统一的可扩展固件接口(UEFI)而不是BIOS。功率MOSFET控制电压调节器模块(VRM),而CMOS电池为BIOS芯片中日期和时间的CMOS存储器提供动力。可以通过扩展卡通过扩展插槽添加到计算机中,以增强功能,尽管现代计算机通常具有集成的GPU。大多数计算机还具有外部数据总线(例如USB)来连接外围设备,例如键盘,鼠标,显示器,打印机和网络接口控制器。2023年的计算机硬件的全球收入达到7051.7亿美元。电子废物管理至关重要,这是由于计算机硬件中存在的危险材料。处置未经授权的计算机是非法的,并且必须通过政府批准的设施进行回收。可以通过删除可重复使用的零件(例如RAM,图形卡和硬盘驱动器)来简化回收计算机。可以回收许多计算机硬件中使用的有价值的材料,以重复使用,降低成本和环境危害。有毒物质(例如铅,汞和镉)通常在计算机组件中发现,构成健康风险,包括智力发育,癌症和器官损害受损。电子废物的不当处理可能会导致严重的环境污染和健康问题。相比之下,回收计算机硬件被认为是环保的,因为它可以防止危险废物进入大气。存在严格的立法,以执行可持续的处置惯例,包括《欧盟和美国国家计算机回收法》的废物电气和电子设备指令。电子循环是指收集,修复,拆卸,经纪和回收电子设备的过程。像戴尔(Dell)和苹果公司(Apple)这样的公司参加了电子环保计划,以回收各种电子产品,减少电子废物并促进更可持续的未来。在捐赠或回收计算机时,请考虑对教育机构,医院和其他非营利组织进行翻新和重复使用旧计算机的组织。例如,计算机援助国际接受各种捐款,以重新利用这些目的的旧计算机。Kevin(2022)在他的书《探索计算机硬件:理解计算机硬件,组件,外围设备和网络的插图指南》中讨论了计算机硬件的主题。本书涵盖了计算机硬件及其组件的各个方面,包括网络。计算机硬件是众多资源的主题,包括教科书,例如Wang,Shuangbao Paul的计算机架构和组织。这些材料可通过Wikimedia Commons,Wikibooks和Wikiversity等各种在线平台访问。此外,可以在Wikipedia的页面上找到有关计算机硬件的信息。