一般分为3个主要类别：输入、输出和存储。这些类别的部件与微处理器相连接，特别是与计算机的中央处理器相连接。中央处理器系电子线路，它通过称为总线的线路或电路来提供计算能力和对计算机进行控制。
另一方面，软件是计算机用来处理数据的一套指令，如文字处理程序或电子游戏。这些程序通常被存储起来，并由计算机硬件调入和调出中央处理器。软件也控制着硬件如何利用：例如，如何从存储设备中检索信息。输入与输出硬件的交互是由基本输入／输出系统（BIOS）软件控制的。
尽管微处理器在技术上仍被认为是硬件，但其部分功能也与计算机软件有关系。既然微处理器同时具有硬件与软件的特征，它们因此经常被称作固件。
二、输入硬件
输入硬件由给计算机提供信息和指令的外部设备——亦即计算机中央处理器以外的部件——组成。光笔是带有光敏端头的输入笔，用来在计算机显示屏上直接写画，或者通过按光笔上的夹子或用光笔接触屏幕来在屏幕上选择信息。这种笔含有光传感器，用于识别笔所经过的屏幕部分。鼠标是为一只手抓握而设计的指示设备。它在底部有一个检测装置（通常是一个圆球），使用户能够通过在一个平面上移动鼠标来控制屏幕上指针或光标的运动。该装置滑过平面时，光标随着在屏幕上移动。要在屏幕上选择项目或命令，用户就点击鼠标上的按钮。操纵杆是由一根杆子组成的指示设备，该杆以向多个方向移动来操纵计算机屏幕上的光标或者其他图形对象。键盘是一个像打字机的设备，它使用户得以向计算机键入文本和命令。有些键盘有特殊功能键或集成指示设备，如轨迹球或者可以让用户通过手指的移动来移动屏幕上光标的触敏区。
光扫描仪利用光感应设备将图片或文本等形式的图像转换成计算机能够处理的电子信号。例如，一张照片可以扫入一台计算机，然后包括在该计算机创建的文本文件中。两种最常见的扫描仪类型是平板扫描仪和手持式扫描仪，前者类似一台办公室用复印机，后者用手动的方式从要处理的图像上扫过。麦克风是将声音转换成可被计算机存储、处理和回放的信号的设备。语音识别模块是将话语转换成计算机能够识别和处理的信息的设备。
调制解调器代表调制器―解调器，是将计算机与电话线连接、允许信息传送给或接收自另一台计算机的设备。每台发送或接收信息的计算机都必须与调制解调器相连接。一台计算机发送的信息由调制解调器转换成音频信号，然后通过电话线传送到接收端调制解调器，由其将信号转换成接收端计算机能够理解的信息。
三、输出硬件
输出硬件由将信息从计算机中央处理器传给计算机用户的外部设备构成。视频显示器或
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屏幕将计算机生成的信息转换成可视信息。显示器一般有两种形式：阴极射线管视频屏幕和液晶显示视频屏幕。基于阴极射线管的屏幕或监视器看起来就像一台电视机。从中央处理器输出的信息，使用电子束显示出来，其过程是电子束扫描荧光屏，而荧光屏则发出光并产生图像。基于液晶显示器的屏幕将可视信息显示在比基于阴极射线管的视频监视器平且小的屏幕上。液晶显示器常常用于膝上型计算机。
打印机将计算机输出的文本和图像打印在纸上。点阵打印机使用细小的金属丝打击色带，从而形成字符。激光打印机使用光束在磁鼓上画图像，然后由磁鼓吸起称为墨粉的微小黑粒。墨粉熔凝到纸上，形成图像。喷墨打印机将小墨滴喷射到纸上，形成字符和图像。
四、存储硬件
存储硬件永久性地存储信息和程序，供计算机检索。两种主要的存储设备是磁盘驱动器和存储器。磁盘驱动器有几种类型：硬盘、软盘、磁光盘和光盘。硬盘驱动器将信息存储在盘中嵌入的磁性颗粒中。硬盘驱动器通常是计算机的固定部分，能存储大量的信息并对其进行非常快速的检索。软盘驱动器也将信息存储在磁性颗粒中，但这些颗粒是嵌入可移动的盘中的，而这些盘既可能是软的也可能是硬的。软盘比硬盘存储的信息少，检索该信息的速度也慢得多。磁光盘驱动器将信息存储在对激光和磁场均敏感的可移动盘上。它们可存储的信息通常与硬盘一样多，但检索速度稍微慢一点。由反射材料制成的光盘，其表面烧蚀出凹陷区。光盘驱动器（只读光盘存储器，CD-ROM）就是将信息存储于此。存储在只读光盘存储器上的信息不能擦除或用新信息盖写。它们能够存储和硬盘驱动器差不多的信息量，但信息检索速度比其慢。
存储器指存储信息供中央处理器快速检索的计算机芯片。随机存储器（RAM）用来存储操作计算机程序的信息和指令。通常，程序由磁盘驱动器的存储区调到随机存储器中。随机存储器也称作易失性存储器，因为当计算机的电源关闭时，计算机芯片中的信息随着丢失。只读存储器（ROM）包含必须永久性可供计算机操作使用的关键信息和软件，如从开机到关机一直指挥计算机运行的操作系统。只读存储器叫做非易失性存储器，因为当计算机的电源关闭时，存储芯片中的信息不会丢失。
有些设备有不止一种用途。例如，软盘也可用作输入设备，如果它们含有计算机用户要使用和处理的信息的话。此外，它们也可用作输出设备，如果用户想将计算结果存储在它们上面的话。
五、硬件的连接
要想运转，硬件需要物理连接，使部件之间能够通信和交互。总线提供了一种常见的互连系统。它由一组导线或电路组成，在计算机的内部组成部分之间协调和移动信息。计算机
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总线由两条通道组成：一条由中央处理器用来给数据定位，叫做地址总线；另一条用来将该数据送往那个地址，叫做数据总线。总线可用两个特征来描述：一次可以处理的信息量——称为总线宽度，以及传送这些数据的速度。
串行连接是一根或一组导线，用于将信息从中央处理器传送到外部设备，如鼠标、键盘、调制解调器、扫描仪和一些类型的打印机。这种连接一次只能传送一段数据，因此比较慢。使用串行连接的好处在于它能提供远距离的有效连接。
并行连接使用多组导线来同时传送数个信息块。多数扫描仪和打印机使用这种连接方式。并行连接比串行连接速度快得多，但它仅限于中央处理器和外部设备之间不到3米（10英尺）的距离。
图 2A-1: 计算机硬件名目
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第三单元：计算机语言与编程
课文A：编程语言
一、引言
在计算机科学中，编程语言是用于编写可由计算机运行的一系列指令（计算机程序）的人工语言。与英语等自然语言相类似，编程语言有词汇、语法和句法。然而，自然语言不适合为计算机编程，因为它们会引起歧义，也就是说它们的词汇和语法结构可能被用多种方式进行解释。用于计算机编程的语言必须有简单的逻辑结构，它们的语法、拼写和标点符号规则必须精确。
编程语言在复杂性和通用程度上差异很大。一些编程语言是为了处理特定类型的计算问题或为了用于特定型号的计算机系统而编写的。例如，FORTRAN和COBOL等编程语言是为解决某些普遍的编程问题类型而编写的——FORTRAN是为了科学领域的应用，而COBOL是为了商业领域的应用。尽管这些语言旨在处理特定类型的计算机问题，但它们具有很高的可移植性，也就是说它们可以用来为多种类型的计算机编程。其他的语言，如机器语言，是为一种特定型号的计算机系统，甚至是一台特定的计算机，在某些研究领域使用而编写的。最常用的编程语言具有很高的可移植性，可以用于有效地解决不同类型的计算问题。像C、PASCAL和BASIC这样的语言就属于这一范畴。
二、语言类型
编程语言可分为低级语言和高级语言。低级编程语言或机器语言，是编程语言中最基础的类型，可以被计算机直接理解。机器语言视计算机制造商与型号不同而有所区别。高级语言是必须首先翻译成机器语言计算机才能理解和处理的编程语言。C、C++、PASCAL和FORTRAN都是高级语言的例子。汇编语言是中级语言，非常接近于机器语言，没有其他高级语言所表现出的语言复杂程度，但仍然得翻译成机器语言。
1、机器语言
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在机器语言中，指令被写成计算机能够直接理解的1和0（称作位）序列。一条机器语言指令一般告诉计算机4件事：（1）到计算机主存（随机存储器）的什么位置去找一两个数字或简单的数据片；（2）要执行的简单操作，如将两个数字相加；（3）在主存的什么位置存放该简单操作的结果；（4）到什么位置去找下一条要执行的指令。尽管所有的可执行程序最终都是以机器语言的形式被计算机读入的，但它们并非都是用机器语言编写的。直接用机器语言编程极端困难，因为指令是0和1的序列。一条典型的机器语言指令可能写成10010 1100 1011，意思是把存储寄存器A的内容加到存储寄存器B的内容中。
2、高级语言
高级语言是相对复杂的一系列语句，它们使用来自人类语言的词汇和句法。高级语言比汇编语言或机器语言类似于正常的人类语言，因此用高级语言来编写复杂的程序比较容易。这些编程语言可以更快地开发更大和更复杂的程序。然而，高级语言必须由称为编译器的另外一种程序翻译成机器语言，计算机才能理解它们。因为这个原因，与用汇编语言编写的程序相比较，用高级语言编写的程序可能运行时间长，占用内存多。
3、汇编语言
计算机程序员通过使用汇编语言，使机器语言程序比较容易编写。在汇编语言中，每个语句大致对应于一条机器语言指令。汇编语言的语句是借助易于记忆的命令编写的。在一个典型的汇编语言语句中，把存储寄存器A的内容加到存储寄存器B的内容中这一命令，可能写成ADD B, A。汇编语言与机器语言具有某些共同的特征。例如，对特定的位进行操控，用汇编语言和机器语言都是可行的。当尽量减少程序的运行时间很重要时，程序员就使用汇编语言，因为从汇编语言到机器语言的翻译相对简单。汇编语言也用于计算机的某个部分必须被直接控制的情况，如监视器上的单个点或者单个字符向打印机的流动。
三、高级语言的分类
高级语言通常分为面向过程语言、函数式语言、面向对象语言或逻辑语言。当今最常见的高级语言是面向过程语言。在这种语言中，执行某个完整功能的一个或多个相关的语句块组成一个程序模块或过程，而且被给予诸如“过程A”一类名称。如果在程序的其他地方需要同样的操作序列，可以使用一个简单的语句调回这个过程。实质上，一个过程就是一个小型程序。一个大型程序可以通过将执行不同任务的过程组合在一起而构成。过程语言使程序变得比较短，而且比较容易被计算机读取，但要求程序员将每个过程都设计得足够通用，能用于不同的情况。
函数式语言像对待数学函数一样对待过程，并允许像处理程序中的任何其他数据一样处理它们。这就使程序构造在更高、更严密的水平上得以实现。函数式语言也允许变量——在
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