計算機（computer）俗稱電腦，是現代一種用於高速計算的電子計算機器，可以進行數值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。
由硬件系統和軟件系統所組成，沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。可分為超級計算機、工業控制計算機、網絡計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類，較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。
計算機發明者約翰·馮·諾依曼。計算機是20世紀最先進的科學技術發明之一，對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響，並以強大的生命力飛速發展。它的應用領域從最初的軍事科研應用擴展到社會的各個領域，已形成了規模巨大的計算機產業，帶動了全球範圍的技術進步，由此引發了深刻的社會變革，計算機已遍及一般學校、企事業單位，進入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。
計算機的應用在中國越來越普遍，改革開放以後，中國計算機用戶的數量不斷攀升，應用水平不斷提高，特別是互聯網、通信、多媒體等領域的應用取得了不錯的成績。1996年至2009 年，計算機用戶數量從原來的630萬增長至6710 萬臺，聯網計算機臺數由原來的2.9萬臺上升至5940萬臺。互聯網用戶已經達到3.16 億，無線互聯網有6.7 億移動用戶，其中手機上網用戶達1.17 億，為全球第一位。
計算機是由硬件系統（hardware system）和軟件系統（software system）兩部分組成的。
傳統電腦系統的硬件單元一般可分為輸入單元、輸出單元、算術邏輯單元、控制單元及記憶單元，其中算術邏輯單元和控制單元合稱中央處理單元（Center Processing Unit,CPU)。
硬件系統
電源
電源是電腦中不可缺少的供電設備，它的作用是將220V交流電轉換為電腦中使用的5V、12V、3.3V直流電，其性能的好壞，直接影響到其他設備工作的穩定性，進而會影響整機的穩定性。手提電腦在自帶鋰電池情況下，為手提電腦提供有效電源。
主板
主板是電腦中各個部件工作的一個平臺，它把電腦的各個部件緊密連接在一起，各個部件通過主板進行數據傳輸。也就是說，電腦中重要的“交通樞紐”都在主板上，它工作的穩定性影響著整機工作的穩定性。
CPU
CPU即中央處理器，是一臺計算機的運算核心和控制核心。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU由運算器、控制器、寄存器、高速緩存及實現它們之間聯繫的數據、控制及狀態的總線構成。作為整個系統的核心，CPU也是整個系統最高的執行單元，因此CPU已成為決定電腦性能的核心部件，很多用戶都以它為標準來判斷電腦的檔次。
內存
內存又叫內部存儲器或者是隨機存儲器（RAM），分為DDR、SDRAM、ECC、REG，（但是SDRAM由於容量低，存儲速度慢，穩定性差，已經被DDR淘汰了）內存屬於電子式存儲設備，它由電路板和芯片組成，特點是體積小，速度快，有電可存，無電清空，即電腦在開機狀態時內存中可存儲數據，關機後將自動清空其中的所有數據。 內存有DDR、DDR2、DDR3、DDR4三大類，容量1-256GB。 [2]
硬盤
硬盤屬於外部存儲器，機械硬盤由金屬磁片或玻璃磁片製成，而磁片有記憶功能，所以儲到磁片上的數據，不論在開機，還是關機，都不會丟失。硬盤容量很大，已達TB級，尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等，接口有IDE、SATA、SCSI等，SATA最普遍。移動硬盤是以硬盤為存儲介質，強調便攜性的存儲產品。市場上絕大多數的移動硬盤都是以標準硬盤為基礎的，而只有很少部分的是以微型硬盤（1.8英寸硬盤等）為基礎，但價格因素決定著主流移動硬盤還是以標準筆記本硬盤為基礎。因為採用硬盤為存儲介質，因此移動硬盤在數據的讀寫模式與標準IDE硬盤是相同的。移動硬盤多采用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的接口，可以較高的速度與系統進行數據傳輸。固態硬盤用固態電子存儲芯片陣列而製成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片）組成。固態硬盤在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致但是固態硬盤比機械硬盤速度更快。
聲卡
聲卡是組成多媒體電腦必不可少的一個硬件設備，其作用是當發出播放命令後，聲卡將電腦中的聲音數字信號轉換成模擬信號送到音箱上發出聲音。
顯卡
顯卡在工作時與顯示器配合輸出圖形、文字，作用是將計算機系統所需要的顯示信息進行轉換驅動，並向顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件，是“人機對話”的重要設備之一。
網卡
網卡是工作在數據鏈路層的網路組件，是局域網中連接計算機和傳輸介質的接口，不僅能實現與局域網傳輸介質之間的物理連接和電信號匹配，還涉及幀的發送與接收、幀的封裝與拆封、介質訪問控制、數據的編碼與解碼以及數據緩存的功能等。網卡的作用是充當電腦與網線之間的橋樑，它是用來建立局域網並連接到Internet的重要設備之一。
在整合型主板中常把聲卡、顯卡、網卡部分或全部集成在主板上。
調制解調器
英文名為“Modem”，俗稱“貓”，即調制解調器，類型有內置式和外置式，有線式和無線式。調制解調器是通過電話線上網時必不可少的設備之一。它的作用是將電腦上處理的數字信號轉換成電話線傳輸的模擬信號。隨著ADSL寬帶網的普及，內置式調制解調器逐漸退出了市場。
光驅
英文名為“Optical Disk driver”，電腦用來讀寫光碟內容的機器，也是在臺式機和筆記本便攜式電腦裡比較常見的一個部件。隨著多媒體的應用越來越廣泛，使得光驅在計算機諸多配件中已經成為標準配置。光驅可分為CD-ROM驅動器、DVD光驅（DVD-ROM）、康寶（COMBO）和DVD刻錄機（DVD-RAM）等。讀寫的能力和速度也日益提升，4× 16× 32× 40× 48×。
顯示器
英文名為“monitor”，顯示器有大有小，有薄有厚，品種多樣，其作用是把電腦處理完的結果顯示出來。它是一個輸出設備，是電腦必不可缺少的部件之一。分為CRT、LCD、LED三大類，接口有VGA、DVI、VGA DVI、HDMI DP、type-C、S-video、AV接口。
鍵盤
英文名為“Keyboard”，分為有線和無線，鍵盤是主要的人工學輸入設備，通常為104或105鍵，用於把文字、數字等輸到電腦上，以及電腦操控。
鼠標
英文名為“Mouse”，當人們移動鼠標時，電腦屏幕上就會有一個箭頭指針跟著移動，並可以很準確指到想指的位置，快速地在屏幕上定位，它是人們使用電腦不可缺少的部件之一。 鍵盤鼠標接口有PS/2和USB兩種。硬件的鼠標分為光電和機械兩種（機械已被光電淘汰）。
音箱
英文名為“Loud speaker”,通過音頻線連接到功率放大器，再通過晶體管把聲音放大，輸出到喇叭上，從而使喇叭發出電腦的聲音。一般的電腦音箱可分為2、2.1 、3 .1、4、4.1、5.1、7.1這幾種，音質也各有差異。
打印機
英文名為“Printer”,通過它可以把電腦中的文件打印到紙上，它是重要的輸出設備之一。在打印機領域形成了針式打印機、噴墨打印機、激光打印機三足鼎立的主流產品，各自發揮其優點，滿足各界用戶不同的需求。
視頻設備
如攝像頭、掃描儀、數碼相機、數碼攝像機、電視卡等設備，用於處理視頻信號。
閃存盤
英文名為“Flash disk”，閃存盤通常也被稱作優盤，U盤，閃盤，是一個通用串行總線USB接口的無需物理驅動器的微型高容量移動存儲產品，它採用的存儲介質為閃存存儲介質（Flash Memory）。閃存盤一般包括閃存（Flash Memory）、控制芯片和外殼。閃存盤具有可多次擦寫、速度快而且防磁、防震、防潮的優點。閃盤採用流行的USB接口，體積只有大拇指大小，重量約20克，不用驅動器，無需外接電源，即插即用，不同電腦之間進行文件交流，存儲容量從1～128GB不等，滿足不同的需求。
移動存儲卡及讀卡器
存儲卡是利用閃存（Flash Memory）技術達到存儲電子信息的存儲器，一般應用在數碼相機、掌上電腦、MP3、MP4等小型數碼產品中作為存儲介質，所以樣子小巧，猶如一張卡片，所以稱之為閃存卡。根據不同的生產廠商和不同的應用，閃存卡有Smart Media（SM卡）、Compact Flash（CF卡），Multi Media Card（MMC卡），Secure Digital（SD卡）、Memory Stick（記憶棒），TF卡等多種類型，這些閃存卡雖然外觀、規格不同，但是技術原理都是相同的。由於閃存卡本身並不能直接被電腦辨認，讀卡器就是一個兩者的溝通橋樑。讀卡器Card Reader）可使用很多種存儲卡，如Compact Flash or Smart Media or Microdrive存儲卡等，作為存儲卡的信息存取裝置。讀卡器使用USB1.1/USB2.0的傳輸介面，支持熱拔插。與普通USB設備一樣，只需插入電腦的USB端口，然後插用存儲卡就可以使用了。 按照速度來劃分有USB1.1、USB2.0以及USB3.0，按用途來劃分，有單一讀卡器和多合一讀卡器。
軟件系統
所謂軟件是指為方便使用計算機和提高使用效率而組織的程序以及用於開發、使用和維護的有關文檔。軟件系統可分為系統軟件和應用軟件兩大類。
一、系統軟件
系統軟件System software,由一組控制計算機系統並管理其資源的程序組成，其主要功能包括：啟動計算機，存儲、加載和執行應用程序，對文件進行排序、檢索，將程序語言翻譯成機器語言等。實際上，系統軟件可以看作用戶與計算機的接口，它為應用軟件和用戶提供了控制、訪問硬件的手段，這些功能主要由操作系統完成。此外，編譯系統和各種工具軟件也屬此類，它們從另一方面輔助用戶使用計算機。下面分別介紹它們的功能。
1、操作系統（Operating System，OS）
操作系統是管理、控制和監督計算機軟、硬件資源協調運行的程序系統，由一系列具有不同控制和管理功能的程序組成，它是直接運行在計算機硬件上的、最基本的系統軟件，是系統軟件的核心。操作系統是計算機發展中的產物，它的主要目的有兩個：一是方便用戶使用計算機，二是用戶和計算機的接口。比如用戶鍵入一條簡單的命令就能自動完成複雜的功能，這就是操作系統幫助的結果；二是統一管理計算機系統的全部資源，合理組織計算機工作流程，以便充分、合理地發揮計算機的效率。操作系統通常應包括下列五大功能模塊：
（1）處理器管理：當多個程序同時運行時，解決處理器（CPU）時間的分配問題。
（2）作業管理：完成某個獨立任務的程序及其所需的數據組成一個作業。作業管理的任務主要是為用戶提供一個使用計算機的界面使其方便地運行自己的作業，並對所有進入系統的作業進行調度和控制，儘可能高效地利用整個系統的資源。
（3）存儲器管理：為各個程序及其使用的數據分配存儲空間，並保證它們互不干擾。
（4）設備管理：根據用戶提出使用設備的請求進行設備分配，同時還能隨時接收設備的請求（稱為中斷），如要求輸入信息。
（5）文件管理：主要負責文件的存儲、檢索、共享和保護，為用戶提供文件操作的方便。
操作系統的種類繁多，依其功能和特性分為分批處理操作系統、分時操作系統和實時操作系統等；依同時管理用戶數的多少分為單用戶操作系統和多用戶操作系統；適合管理計算機網絡環境的網絡操作系統。
微機操作系統隨著微機硬件技術的發展而發展，從簡單到複雜。Microsoft公司開發的DOS是一單用戶單任務系統，而Windows操作系統則是一多戶多任務系統，經過十幾年的發展，已從Windows 3.1發展Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows vista、Windows 7和Windows 8等等。它是當前微機中廣泛使用的操作系統之一。Linux是一個源碼公開的操作系統，程序員可以根據自己的興趣和靈感對其進行改變，這讓Linux吸收了無數程序員的精華，不斷壯大，已被越來越多的用戶所採用，是Windows操作系統強有力的競爭對手。
2、語言處理系統（翻譯程序）
人和計算機交流信息使用的語言稱為計算機語言或稱程序設計語言。計算機語言通常分為機器語言、彙編語言和高級語言三類。如果要在計算機上運行高級語言程序就必須配備程序語言翻譯程序（下簡稱翻譯程序）。翻譯程序本身是一組程序，不同的高級語言都有相應的翻譯程序。翻譯的方法有兩種：
一種稱為“解釋”。早期的BASIC源程序的執行都採用這種方式。它調用機器配備的BASIC“解釋程序”，在運行BASIC源程序時，逐條把BASIC的源程序語句進行解釋和執行，它不保留目標程序代碼，既不產生可執行文件。這種方式速度較慢，每次運行都要經過“解釋”，邊解釋邊執行。
另一種稱為“編譯”，它調用相應語言的編譯程序，把源程序變成目標程序（以.OBJ為擴展名），然後再用連接程序，把目標程序與庫文件相連接形成可執行文件。儘管編譯的過程複雜一些，但它形成的可執行文件（以.exe為擴展名）可以反覆執行，速度較快。運行程序時只要鍵入可執行程序的文件名，再按Enter鍵即可。
對源程序進行解釋和編譯任務的程序，分別叫作編譯程序和解釋程序。如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高級語言，使用時需有相應的編譯程序；BASIC、LISP等高級語言，使用時需用相應的解釋程序。
3、服務程序
服務程序能夠提供一些常用的服務性功能，它們為用戶開發程序和使用計算機提供了方便，像微機上經常使用的診斷程序、調試程序、編輯程序均屬此類。
4、數據庫管理系統
數據庫是指按照一定聯繫存儲的數據集合，可為多種應用共享。數據庫管理系統（Data Base Management System，DBMS）則是能夠對數據庫進行加工、管理的系統軟件。其主要功能是建立、消除、維護數據庫及對庫中數據進行各種操作。數據庫系統主要由數據庫（DB）、數據庫管理系統（DBMS）以及相應的應用程序組成。數據庫系統不但能夠存放大量的數據，更重要的是能迅速、自動地對數據進行檢索、修改、統計、排序、合併等操作，以得到所需的信息。這一點是傳統的文件櫃無法作到的。
數據庫技術是計算機技術中發展最快、應用最廣的一個分支。可以說，在今後的計算機應用開發中大都離不開數據庫。因此，瞭解數據庫技術猶其是微機環境下的數據庫應用是非常必要的。
二、應用軟件
為解決各類實際問題而設計的程序系統稱為應用軟件。從其服務對象的角度，又可分為通用軟件和專用軟件兩類。
主要特點
運算速度快：計算機內部電路組成，可以高速準確地完成各種算術運算。當今計算機系統的運算速度已達到每秒萬億次，微機也可達每秒億次以上，使大量複雜的科學計算問題得以解決。例如：衛星軌道的計算、大型水壩的計算、24小時天氣算需要幾年甚至幾十年，而在現代社會里，用計算機只需幾分鐘就可完成。
計算精確度高：科學技術的發展特別是尖端科學技術的發展，需要高度精確的計算。計算機控制的導彈之所以能準確地擊中預定的目標，是與計算機的精確計算分不開的。一般計算機可以有十幾位甚至幾十位（二進制）有效數字，計算精度可由千分之幾到百萬分之幾，是任何計算工具所望塵莫及的。
邏輯運算能力強：計算機不僅能進行精確計算，還具有邏輯運算功能，能對信息進行比較和判斷。計算機能把參加運算的數據、程序以及中間結果和最後結果保存起來，並能根據判斷的結果自動執行下一條指令以供用戶隨時調用。
存儲容量大：計算機內部的存儲器具有記憶特性，可以存儲大量的信息，這些信息，不僅包括各類數據信息，還包括加工這些數據的程序。
自動化程度高：由於計算機具有存儲記憶能力和邏輯判斷能力，所以人們可以將預先編好的程序組納入計算機內存，在程序控制下，計算機可以連續、自動地工作，不需要人的干預。
性價比高：幾乎每家每戶都會有電腦，越來越普遍化、大眾化，21世紀電腦必將成為每家每戶不可缺少的電器之一。計算機發展很迅速，有臺式的還有筆記本。
發展趨勢
隨著科技的進步，各種計算機技術、網絡技術的飛速發展，計算機的發展已經進入了一個快速而又嶄新的時代，計算機已經從功能單一、體積較大發展到了功能複雜、體積微小、資源網絡化等。計算機的未來充滿了變數,性能的大幅度提高是不可置疑的，而實現性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升並不是計算機發展的唯一路線，計算機的發展還應當變得越來越人性化，同時也要注重環保等等。
計算機從出現至今，經歷了機器語言、程序語言、簡單操作系統和Linux、Macos、BSD、Windows等現代操作系統四代，運行速度也得到了極大的提升，第四代計算機的運算速度已經達到幾十億次每秒。計算機也由原來的僅供軍事科研使用發展到人人擁有，計算機強大的應用功能，產生了巨大的市場需要，未來計算機性能應向著微型化、網絡化、智能化和巨型化的方向發展。
巨型化
巨型化是指為了適應尖端科學技術的需要，發展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。隨著人們對計算機的依賴性越來越強，特別是在軍事和科研教育方面對計算機的存儲空間和運行速度等要求會越來越高。此外計算機的功能更加多元化。
微型化
隨著微型處理器(CPU)的出現，計算機中開始使用微型處理器，使計算機體積縮小了，成本降低了。另一方面，軟件行業的飛速發展提高了計算機內部操作系統的便捷度，計算機外部設備也趨於完善。計算機理論和技術上的不斷完善促使微型計算機很快滲透到全社會的各個行業和部門中，併成為人們生活和學習的必須品。四十年來，計算機的體積不斷的縮小，臺式電腦、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦體積逐步微型化，為人們提供便捷的服務。因此，未來計算機仍會不斷趨於微型化，體積將越來越小。
網絡化
互聯網將世界各地的計算機連接在一起，從此進入了互聯網時代。計算機網絡化徹底改變了人類世界，人們通過互聯網進行溝通、交流（OICQ、微博等），教育資源共享（文獻查閱、遠程教育等）、信息查閱共享（百度、谷歌）等，特別是無線網絡的出現，極大的提高了人們使用網絡的便捷性，未來計算機將會進一步向網絡化方面發展。
人工智能化
計算機人工智能化是未來發展的必然趨勢。現代計算機具有強大的功能和運行速度，但與人腦相比，其智能化和邏輯能力仍有待提高。人類不斷在探索如何讓計算機能夠更好的反應人類思維，使計算機能夠具有人類的邏輯思維判斷能力，可以通過思考與人類溝通交流，拋棄以往的依靠通過編碼程序來運行計算機的方法，直接對計算機發出指令。
多媒體化
傳統的計算機處理的信息主要是字符和數字。事實上，人們更習慣的是圖片、文字、聲音、像等多種形式的多媒體信息。多媒體技術可以集圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體，使信息處理的對象和內容更加接近真實世界。
技術結合
計算機微型處理器（CPU）以晶體管為基本元件，隨著處理器的不斷完善和更新換代的速度加快，計算機結構和元件也會發生很大的變化。隨著光電技術、量子技術和生物技術的發展，對新型計算機的發展具有極大的推動作用。
20世紀80年代以來ALU和控制單元（二者合成中央處理器，即CPU）逐漸被整合到一塊集成電路上，稱作微處理器。這類計算機的工作模式十分直觀：在一個時鐘週期內，計算機先從存儲器中獲取指令和數據，然後執行指令，存儲數據，再獲取下一條指令。這個過程被反覆執行，直至得到一個終止指令。由控制器解釋，運算器執行的指令集是一個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。
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