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建立 2026-11-12 更新 2026-11-12 SL HL

A1 電腦基礎

A1 電腦基礎(Computer fundamentals)說明電腦從硬體到軟體如何運作:CPU 怎麼執行指令、資料怎麼用 0 與 1 表示、作業系統怎麼管理資源,HL 再加上高階語言如何被翻譯成機器能執行的指令。這是 Theme A 其他單元與程式設計的共同基礎。

本單元頁面

子題 頁面 程度
A1.1 電腦硬體與運作 SL HL
A1.2 資料表示與電腦邏輯 SL HL
A1.3 作業系統與控制系統 SL HL(含 HL 段落)
A1.4 程式翻譯 HL only

本單元重點

  • CPU 的組成(ALU、CU、暫存器)與 fetch–decode–execute 循環。
  • 記憶體階層:暫存器、快取、RAM、次要儲存裝置的速度與容量取捨。
  • 二進位、十六進位、二補數,以及文字、圖片、聲音的數位表示法。
  • 布林邏輯、邏輯閘與真值表。
  • 作業系統的功能:行程排程、記憶體管理、中斷與輪詢。

推薦影音

電腦是怎麼從邏輯閘一路堆出來的?

簡述:Crash Course 第 7 集把前面介紹的 ALU、暫存器與 RAM 組合成一顆 CPU,並一步步示範指令如何被執行,是理解整個 A1 單元的最佳起點。

單元總複習

總複習:從按下按鍵到畫面出現字

用 A1 的觀念,簡要描述你在鍵盤按下「A」到螢幕顯示「A」之間,電腦內部發生了哪些事(至少提到 3 個元件或概念)。

參考答案

鍵盤送出 中斷(interrupt) 給 CPU;作業系統的中斷處理程式讀取按鍵碼,轉成字元編碼(例如 Unicode 的 U+0041);應用程式把字元存進 RAM;CPU 經過 fetch–decode–execute 執行繪圖指令,交由 GPU 計算像素並輸出到螢幕。