第一篇:计算机发展史简介
第一章 计算机发展史简介
一.先驱者的贡献
帕斯卡(Biaise Pascal,1623~1662)
法国数学家、物理学家
19 岁受机械时钟的启发发明第一个齿轮式机械计算器(1642 年),只能做加、减法 巴贝奇(C.Babbage,1791~1871)
英国数学家
公认的计算机之父 研制出差分机和分析机 提出程序控制的思想
提出了完整的通用计算机的设计方案,已经有许多的现代计算机的元素在里面,最终100 年后由艾肯实现
爱达.拜伦(Ada Augusts Lovelace,1815~1852) 英国数学家
为巴贝奇的分析机编制程序
虽然还没出现¡°循环¡±,¡°子程序¡± 的概念,但其中已经蕴含了现在程序的思想。 被称为世界上第一位程序员 艾肯(Howard Aiken,1900~1973) 美国数学教授
制造出第一台机电式计算机MarkI,后又制造出MarkII MarkI 的一些参数:
以机电的方法代替机械的方法实现分析机,1944 年完成,在哈佛大学用了15 年 15.5米,高2.4米,75万个零部件
乘法速度是3 秒
图灵(Alan Turing,1912~1954) 英国科学家
现代计算机诞生过程中最重要的两个 人物之一,另一个是冯.诺依曼 他对现代计算机的贡献有两个:
建立图灵机理论模型
提出定义机器智能的图灵测试
冯.诺依曼(Von.Neumann,1903~1957) 美国数学教授 现代计算机之父 两个方面的重要贡献
提出了存储程序的思想
在EDVAC设计中提出的计算机结构奠定了现代 计算机体系结构框架,被称为冯.诺依曼结构
二.现代计算机的诞生
第一台电子数字计算机电子计算机ENIAC的诞生
(Electronic Numerical Integrator And Computer)电子数字积分计算机 1946 年美国制造
是现代计算机的里程碑,是第一台采用电子技术的计算机 ENIAC的性能
占地170平方米、重30 吨、耗电140 千瓦 18000 个电子管、70000 个电阻、10000 个电容 10 位数的乘法时间3 毫秒
与IBM 的超级计算机¡°白色选择¡± 相比较
18000 个真空管---33 万亿个晶体管,18 亿倍
存储容量800 字节---4 万亿字节,50 亿倍
计算速度5000 次/ 秒---12.3 万亿次/ 秒,25 亿倍
ENIAC的缺陷
ENIAC 使用的是十进制数
存储容量很小
程序不是存储在计算机内部
使用的是电子管,耗电量大,性能不太稳定,冯.诺依曼与EDVAC 首次设计了存储程序计算机EDVAC EDVAC(1952 正式投入使用)
人类第一台具有内部存储程序功能 的计算机
采用二进制,速度比ENIAC 快240 倍
EDVAC奠定了现代计算机体系结构的基础,直到现在还是主流计算机的体系结构
三.计算机发展史
计算机代的划分(代表计算机纵向的发展)
第一代计算机(1946~1959)—— 电子管 5 千~4 万(次/ 秒)
第二代计算机(1959~1963)—— 晶体管
几十万~ 百万(次/ 秒)
第三代计算机(1964~1975)—— 集成电路
百万~ 几百万(次/ 秒)
第四代计算机(1975~ 至今)—— 超大规模集成电路(VLSI)
几百万~ 百万亿(次/ 秒)
第五代计算机(人工智能计算机)
80年代初,日本曾提出寻找一种非冯.诺依曼结构的计算机,希望计算机能理解人的自然语言,但最终失败
并行计算机、网络计算机、光计算机、化学和生物计算机、量子计算机等等 摩尔定律
微芯片上集成的晶体管数目每12个月翻一番
集成电路的集成度每18个月翻一番
如果价钱不变的话,电脑芯片的性能每隔18 个月至两年就会翻一番
四.计算机的发展趋势
微型化
进一步提高集成度,利用高性能的超大规模集成电路研制质量更加可靠、性能更加优良、价格更加低廉、整机更加小巧的微型计算机 巨型化
高速度、海量存储、强功能 网络化
把各自独立的计算机用通讯线路连结起来,形成各计算机用户之间可以相互通讯并能使用公共资源的网络系统 智能化
让计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力
多媒体化
让计算机除能处理数字和文字信息、三维图形、动画,还可以用听觉、触觉、甚至嗅觉等多种媒体形式与人交换信息
总结
计算机的产生建立在图灵机模型的基础之上
艾肯和祖思的机电式计算机为后来的电子计算机的产生积累了经验 ENIAC 采用了先进的电子技术,是现代电子计算机的里程碑
冯.诺依曼模型明确反映现代计算机的存储程序工作原理以及计算机的基本体系结构
第二篇:计算机发展史简介[定稿]
一、计算机发展史简介
人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步,从简单到复杂、从低级到高级的发展过程,计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。1946年,世界上第一台电子数字计算机(ENIAC)在美国诞生。这台计算机共用了18000多个电于管组成,占地170m2,总重量为30t,耗电140kw,运算速度达到每秒能进行5000次加法、300次乘法。
电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路(IC)和超大规模集成电路(VLSI)四个阶段的发展,使计算机的体积越来越小,功能越来越强,价格越来越低,应用越来越广泛,目前正朝智能化(第五代)计算机方向发展。
1.第一代电子计算机
第一代电于计算机是从1946年至1958年。它们体积较大,运算速度较低,存储容量不大,而且价格昂贵。使用也不方便,为了解决一个问题,所编制的程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算,只在重要部门或科学研究部门使用。
2.第二代电子计算机
第二代计算机是从1958年到1965年,它们全部采用晶体管作为电子器件,其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍,体积为原来的几十分之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算,还用于数据处理和事务处理及工业控制。
3.第三代电子计算机
第三代计算机是从1965年到1970年。这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件,并且出现操作系统,使计算机的功能越来越强,应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算,还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域,出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统,可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。
4.第四代电子计算机
第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器,在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上,可以集成大约32万个晶体管。
第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。
微型计算机大致经历了四个阶段:
第一阶段是1971~1973年,微处理器有4004、4040、8008。1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机(CPU为4040,四位机)。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。
第二阶段是1973~1977年,微型计算机的发展和改进阶段。微处理器有8080、8085、M6800、Z80。初期产品有Intel公司的MCS一80型(CPU为8080,八位机)。后期有TRS-80型(CPU为Z80)和APPLE-II型(CPU为6502),在八十年代初期曾一度风靡世界。
第三阶段是1978~1983年,十六位微型计算机的发展阶段,微处理器有8086、808880186、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产品是IBM-PC(CPU为8086)。本阶段的顶峰产品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型计算机。
第四阶段便是从1983年开始为32位微型计算机的发展阶段。微处理器相继推出80386、80486。386、486微型计算机是初期产品。1993年,Intel公司推出了Pentium或称P5(中文译名为“奔腾”)的微处理器,它具有64位的内部数据通道。现在Pentium III(也有人称P7)微处理器己成为了主流产品,预计Pentium IV 将在2000年10月推出。
由此可见,微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微处理器(CPU)的性能。
5.第五代计算机
第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合一起具有形式推理、联想、学习和解释能力。它的系统结构将突破传统的冯·诺依曼机器的概念,实现高度的并行处理。
二、计算机的特点
计算机的基本特点如下:
1、记忆能力强
在计算机中有容量很大的存储装置,它不仅可以长久性地存储大量的文字、图形、图像、声音等信息资料,还可以存储指挥计算机工作的程序。
2、计算精度高与逻辑判断准确
它具有人类无能为力的高精度控制或高速操作任务。也具有可靠的判断能力,以实现计算机工作的自动化,从而保证计算机控制的判断可靠、反应迅速、控制灵敏。
3、高速的处理能力
它具有神奇的运算速度,其速度以达到每秒几十亿次乃至上百亿次。例如,为了将圆周率兀的近似值计算到707位,一位数学家曾为此花十几年的时间,而如果用现代的计算机来计算,可能瞬间就能完成,同时可达到小数点后200万位。
4、能自动完成各种操作
计算机是由内部控制和操作的,只要将事先编制好的应用程序输入计算机,计算机就能自动按照程序规定的步骤完成预定的处理任务。
1.2 计算机分类简介
计算机按照其用途分为通用计算机和专用计算机。
按照1989年由IEEE科学巨型机委员会提出的运算速度分类法,可分为巨型机、大型机、小型机、工作站和微型计算机。
按照所处理的数据类型可分为模拟计算机、数字计算机和混合型计算机等等。
1.大型通用机
这类计算机具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面。在一台大型机中可以使用几十台微机或微机芯片,用以完成特定的操作。可同时支持上万个用户,可支持几十个大型数据库。主要应用在政府部门、银行、大公司、大企业等。
2.巨型机
巨型机有极高的速度、极大的容量。用于国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报、石油勘探等方面。目前这类机器的运算速度可达每秒百亿次。这类计算机在技术上朝两个方向发展:一是开发高性能器件,特别是缩短时钟周期,提高单机性能。
二是采用多处理器结构,构成超并行计算机,通常由100台以上的处理器组成超并行巨型计算机系统,它们同时解算一个课题,来达到高速运算的目的。
3.小型机
小型机的机器规模小、结构简单、设计试制周期短,便于及时采用先进工艺技术,软件开发成本低,易于操作维护。它们己广泛应用于工业自动控制、大型分析仪器、测量设备、企业管理、大学和科研机构等,也可以作为大型与巨型计算机系统的辅助计算机。近年来,小型机的发展也引人注目。特别是RISC(Reduced Instruction Set Computer缩减指令系统计算机)体系结构,顾名思义是指令系统简化、缩小了的计算机,而过去的计算机则统属于CISC(复杂指令系统计算机)。
RISC的思想是把那些很少使用的复杂指令用子程序来取代,将整个指令系统
限制在数量甚少的基本指令范围内,并且绝大多数指令的执行都只占一个时钟周期,甚至更少,优化编译器,从而提高机器的整体性能。
4.微型机
微型机技术在近10年内发展速度迅猛,平均每2~3个月就有新产品出现,1~2年产品就更新换代一次。平均每两年芯片的集成度可提高一倍,性能提高一倍,价格降低一半。
目前还有加快的趋势。微型机已经应用于办公自动化、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统,多媒体技术等领域,并且开始成为城镇家庭的一种常规电器。
第三篇:计算机发展史简介
一、计算机发展史简介
人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步,从简单到复杂、从低级到高级的发展过程,计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。1946年,世界上第一台电子数字计算机(ENIAC)在美国诞生。这台计算机共用了18000多个电于管组成,占地170m2,总重量为30t,耗电140kw,运算速度达到每秒能进行5000次加法、300次乘法。从计算机的发展趁势看,大约2010年前美国就可以研制出千万亿次计算机。
电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路(IC)和超大规模集成电路(VLSI)四个阶段的发展,使计算机的体积越来越小,功能越来越强,价格越来越低,应用越来越广泛,目前正朝智能化(第五代)计算机方向发展。
1.第一代电子计算机
第一代电于计算机是从1946年至1958年。它们体积较大,运算速度较低,存储容量不大,而且价格昂贵。使用也不方便,为了解决一个问题,所编制的程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算,只在重要部门或科学研究部门使用。
2.第二代电子计算机
第二代计算机是从1958年到1965年,它们全部采用晶体管作为电子器件,其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍,体积为原来的几十分之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算,还用于数据处理和事务处理及工业控制。
3.第三代电子计算机
第三代计算机是从1965年到1970年。这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件,并且出现操作系统,使计算机的功能越来越强,应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算,还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域,出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统,可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。
4.第四代电子计算机
第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器,在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上,可以集成大约32万个晶体管。
第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。
微型计算机大致经历了四个阶段:
第一阶段是1971~1973年,微处理器有4004、4040、8008。1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机(CPU为4040,四位机)。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。
第二阶段是1973~1977年,微型计算机的发展和改进阶段。微处理器有8080、8085、M6800、Z80。初期产品有Intel公司的MCS一80型(CPU为8080,八位机)。后期有TRS-80型(CPU为Z80)和APPLE-II型(CPU为6502),在八十年代初期曾一度风靡世界。
第三阶段是1978~1983年,十六位微型计算机的发展阶段,微处理器有8086、1808880186、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产品是IBM-PC(CPU为8086)。本阶段的顶峰产品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型计算机。
第四阶段便是从1983年开始为32位微型计算机的发展阶段。微处理器相继推出80386、80486。386、486微型计算机是初期产品。1993年,Intel公司推出了Pentium或称P5(中文译名为“奔腾”)的微处理器,它具有64位的内部数据通道。现在Pentium III(也有人称P7)微处理器己成为了主流产品,预计Pentium IV 将在2000年10月推出。
由此可见,微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微处理器(CPU)的性能。
5.第五代计算机
第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合一起具有形式推理、联想、学习和解释能力。它的系统结构将突破传统的冯·诺依曼机器的概念,实现高度的并行处理。
二、计算机的特点
计算机的基本特点如下:
1、记忆能力强
在计算机中有容量很大的存储装置,它不仅可以长久性地存储大量的文字、图形、图像、声音等信息资料,还可以存储指挥计算机工作的程序。
2、计算精度高与逻辑判断准确
它具有人类无能为力的高精度控制或高速操作任务。也具有可靠的判断能力,以实现计算机工作的自动化,从而保证计算机控制的判断可靠、反应迅速、控制灵敏。
3、高速的处理能力
它具有神奇的运算速度,其速度以达到每秒几十亿次乃至上百亿次。例如,为了将圆周率兀的近似值计算到707位,一位数学家曾为此花十几年的时间,而如果用现代的计算机来计算,可能瞬间就能完成,同时可达到小数点后200万位。
4、能自动完成各种操作
计算机是由内部控制和操作的,只要将事先编制好的应用程序输入计算机,计算机就能自动按照程序规定的步骤完成预定的处理任务。
三、计算机的应用
计算机的诞生,及其飞速的发展,正在影响着人们的生活。自1946年世界上第一台计算机在美国问世至今不过半个多世纪,可现在人们很难设想没有计算机的生活会怎样。
有人会问,如此高性能的计算机与老百姓生活有什么关系呢?从应用的角度看,计算机的应用是潮流,更是财富。以日本和韩国的造船业为例,由于采用先进的计算机技术,这两个国家的造船工人人数从十几万下降到2万多,年造船排水量近千万吨,我国有30万造船工人,年造船300万吨排水量,效率相差数十倍。在当今时代,制造业,拼人力是不行的,一定要靠计算机技术提高产业水平。
在谈到计算机的应用时我们总会提到普及率,这与计算机对社会的影响和贡献有什么必然的联系吗?当然有。简单理解,计算机普及率低说明应用水平落后。计算机在我国的普及率不到10%,而美国是50%以上。从统计上来说,任何一项技术
普及率到50%时,才可以说对社会经济生活产生巨大效益。在美国波音公司,飞机从设计到制造,全部是计算机来完成的,整个过程看不到一张图纸,日本的造船也是如此,从船的设计到造完全是无纸化的。
计算机的外形也不是我们过去熟悉得样子,对我生活的影响无处不在。未来计算机不仅具有非凡的记忆功能,而且具有判断能力,真正成为人脑的延伸。但目前的计算机的功能与人脑相比还相差很远。现代计算机虽然“智商”很高,具有人无法相比的计算速度,但“情商”很低。
未来的计算机网络就像今天的电网一样,我们一按开关,信息就流进来。
四、计算机硬件和软件
集成电路和计算机技术的迅速发展以及计算机应用的不断深化,使计算机系统越来越复杂。但无论系统有多复杂,任何一台计算机系统都是由硬件和软件组成的。
计算机硬件是指有形的物理设备,它是计算机系统中实际物理装置的总称,可以是电子的、电磁的、机电的或光学的元件/装置,或者由它们所组成的计算机部件。主要由输入设备、主机和输出设备组成。
例如,计算机的机箱、键盘、鼠标器、显示器、打印机、计算机大底板(母板)、各类扩充板卡等都是计算机硬件。
下面一一介绍:
CPU:CPU即中央处理器,是电脑的核心,电脑处理数据的能力和速度主要取决于CPU。通常用主频评价CPU的能力和速度,如PⅢ800CPU,表示主频为800MHz。主板:也称主机板,是安装在主机机箱内的一块矩形电路板,上面安装有电脑的主要电路系统。主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次,主板的性能影响着整个微机系统的性能。主板上安装有控制芯片组BIOS芯片和各种输入输出接口、键盘和面板控制开关接口、指示灯插件、扩充插槽及直流电源供电接插件等元件。CPU、内存条插接在主板的相应插槽中,驱动器、电源等硬件连接在主板上。主板上的接口扩充插槽用于插接各种接口卡,这些接口卡扩展了电脑的功能。常见接口卡有显示卡、声卡等。
光盘驱动器:读取光盘信息的设备。是多媒体电脑不可缺少的硬件配置。光盘存储容量大,价格便宜,保存时间长,适宜保存大量的数据,如声音、图像、动画、视频信息、电影等多媒体信息。光盘驱动器主要有三种,CD—ROM、CD—R和CD—R W,CD—ROM是只读光盘驱动器;CD—R只能写入一次,以后不能改写;CD—R
硬盘等
计算机软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据文档。相对于硬件而言,软件用来扩大计算机的功能和提高计算机的效率,是计算机系统中不可缺少的主要组成部分。
软件和硬件是密切相关和互相依存的。没有软件的硬件机器,称为裸机。当代的裸机只有极为有限的功能,甚至不能有效的启动和正常的进行最起码的数据处理工作。
软件与硬件在逻辑上有着某种等价性,即软件功能可以用硬件设法加以实现,硬件功能也可以用软件加以模拟。
第四篇:2计算机发展史简介
计算机发展史简介
人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步,从简单到复杂、从低级到高级的发展过程,计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。1946年,世界上第一台电子数字计算机(ENIAC)在美国诞生。这台计算机共用了18000多个电于管组成,占地170m,总重量为30t,耗电140kw,运算速度达到每秒能进行5000次加法、300次乘法。2
计算机发展史
电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路(IC)和超大规模集成电路(VLSI)四个阶段的发展,使计算机的体积越来越小,功能越来越强,价格越来越低,应用越来越广泛,目前正朝智能化(第五代)计算机方向发展。
1.第一代电子计算机
第一代电于计算机是从1946年至1958年。它们体积较大,运算速度较低,存储容量不大,而且价格昂贵。使用也不方便,为了解决一个问题,所编制的程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算,只在重要部门或科学研究部门使用。
2.第二代电子计算机
第二代计算机是从1958年到1965年,它们全部采用晶体管作为电子器件,其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍,体积为原来的几十分之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算,还用于数据处理和事务处理及工业控制。
3.第三代电子计算机
第三代计算机是从1965年到1970年。这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件,并且出现操作系统,使计算机的功能越来越强,应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算,还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域,出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统,可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。
4.第四代电子计算机
第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器,在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上,可以集成大约32万个晶体管。
第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。
微型计算机大致经历了四个阶段:
第一阶段是1971~1973年,微处理器有4004、4040、8008。1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机(CPU为4040,四位机)。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。
第二阶段是1973~1977年,微型计算机的发展和改进阶段。微处理器有8080、8085、M6800、Z80。初期产品有Intel公司的MCS一80型(CPU为8080,八位机)。后期有TRS-80型(CPU为Z80)和APPLE-II型(CPU为6502),在八十年代初期曾一度风靡世界。
第三阶段是1978~1983年,十六位微型计算机的发展阶段,微处理器有8086、808880186、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产品是IBM-PC(CPU为8086)。本阶段的顶峰产品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型计算机。
第四阶段便是从1983年开始为32位微型计算机的发展阶段。微处理器相继推出80386、80486。386、486微型计算机是初期产品。1993年,Intel公司推出了Pentium或称P5(中文译名为“奔腾”)的微处理器,它具有64位的内部数据通道。现在Pentium III(也有人称P7)微处理器己成为了主流产品,预计Pentium IV 将在2000年10月推出。
由此可见,微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微处理器(CPU)的性能。
5.第五代计算机
第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合一起具有形式推理、联想、学习和解释能力。它的系统结构将突破传统的冯·诺依曼机器的概念,实现高度的并行处理。
二、计算机的特点
计算机的基本特点如下:
1、记忆能力强
在计算机中有容量很大的存储装置,它不仅可以长久性地存储大量的文字、图形、图像、声音等信息资料,还可以存储指挥计算机工作的程序。
2、计算精度高与逻辑判断准确
它具有人类无能为力的高精度控制或高速操作任务。也具有可靠的判断能力,以实现计算机工作的自动化,从而保证计算机控制的判断可靠、反应迅速、控制灵敏。
3、高速的处理能力
它具有神奇的运算速度,其速度以达到每秒几十亿次乃至上百亿次。例如,为了将圆周率兀的近似值计算到707位,一位数学家曾为此花十几年的时间,而如果用现代的计算机来计算,可能瞬间就能完成,同时可达到小数点后200万位。
4、能自动完成各种操作
计算机是由内部控制和操作的,只要将事先编制好的应用程序输入计算机,计算机就能自动按照程序规定的步骤完成预定的处理任务。
第五篇:计算机发展史
计算机发展史
关于世界上第一台计算机的疑问,在国内的绝大部分媒体上都会出现世界上第一台电子计算机是上世纪1946年由美国电气工程师普雷斯波·埃克特(J.Prespen Eckert)和物理学家约翰·莫奇勒博士(John W.Mauchly)发明的ENIAC文字记载,但另一种说法却是:世界上第一台电子计算机是由美国爱荷华州立大学的约翰· 文森特·阿塔纳索夫(John Vincent
Atanasoff)教授和他的研究生克利福特·贝瑞(Clifford Berry)先生在1937年至1941年间开发的“阿塔纳索夫-贝瑞计算机(Atanasoff-Berry Computer,简称ABC)”。
影响较大的是 ENIAC(“埃尼阿克”,Electronic Numerical Integrator and
Calculator,电子数字积分器和计算器)。它是美国奥伯丁武器试验场为了满足弹道设计的需要而由美国宾夕法尼亚大学研制而成的。这台计算机的字长只有12位。它采用电子管作为计算机的基本元件,每秒可进行5000次加法运算。它使用了18800只电子管,占地达170平方米,重量30吨,每小时耗电达150千瓦,是一个名副其实的“庞然大物”。
ENIAC机的问世具有划时代的意义,在以后的60多年里,计算机技术发展异常迅速,在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展速度相提并论。
对于电子计算机的发展,一般根据构成它的主要逻辑元件的不同将计算机的发展分成四个阶段。下面简单概括一下计算机的发展历程。
第一代是电子管计算机,其发展年代大致为1946-1958年。主要特点是:硬件方面,采用电子管为基本逻辑电路元件,主存储器采用延线或磁鼓(后期采用了磁芯),外存储器采用磁带存储器,此时的计算机体积庞大、功耗大、可靠性差、价格昂贵;软件方面,最初只能使用机器语言,编写程序、修改程序都很不方便,50年代中期以后逐步发展了汇编语言,但仍未从根本上解决编制程序的困难,因而当时计算机的应用以科学计算为主。
第二代是晶体管计算机,其发展年代大致为1958-1964年。其主要特点是:硬件方面,采用晶体管为基本逻辑电路元件,主存储器全部采用磁芯存储器,外存储器采用磁盘。计算机的速度提高、体积减小、功耗减低、可靠性增强;软件方面已开始有很大的发展,出现了一系列高级程序设计语言及编译程序,并且提出了多道程序设计、并行处理和可变的微程序设计思想,开始出现操作系统。此时,计算机的应用也从单一的科学计算发展到了数据、事务管理和过程控制等。
第三代是集成电路计算机,其发展年代大致为1964-1971年。其主要特点是:硬件方面,逻辑元件已开始采用中、小规模集成电路(SSI和MSI),主存储器从磁芯存储器逐步过渡到了半导体存储器,计算机的体积进一步减小,运算速度、运算精度、存储容量以及可靠性等主要性能指标大为改善;软件方面,对计算机程序设计语言进行了标准化工作,并提出了计算机结构化程序设计思想,软件中的操作系统开始普及。计算机的应用领域迅速发展,包括商业、科技、工程等领域。
第四代是大规模集成电路计算机,自1971年开始。其主要特点是:硬件方面,计算机逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路,主存储器采用半导体存储器,提供虚拟能力,计算机外围设备多样化、系列化;软件方面,实现了软件固化技术,出现了面向对象的计算机程序设计编程思想,并广泛采用了数据库技术、计算机网络技术。计算机的应用领域更加广泛并逐渐改变着人类的生活方式。其发展过程中最重要的成就之一表现在微处理器(Micro-processor)技术上。微处理器是一种超小型化的电子器件,它把计算机的运算器、控制器等核心部件集成在一个集成电路芯片上。微处理器的出现为微型计算机的诞生奠定了基础。
随着大规模集成电路技术的迅速发展,计算机除了向巨型机方向发展外,还朝着超小型机和微型机方向飞越前进。
第一台计算机
人们通常所说的计算机,是指电子数字计算机。一般认为,世界上第一台数字式电子计算机诞生于1946年2月,它是美国宾夕法尼亚大学物理学家莫克利(J.Mauchly)和工程师埃克特(J.P.Eckert)等人共同开发的电子数值积分计算机(Electronic Numerical Integrator And Calculator,简称ENIACENIAC是一个庞然大物,其占地面积为170平方米,总重量达30吨。机器中约有18800只电子管、1500个继电器、70000只电阻以及其它各种电气元件,每小时耗电量约为140千瓦。这样一台“巨大”的计算机每秒钟可以进行5000次加减运算,相当于手工计算的20万倍,机电式计算机的1000倍。
ENIAC虽是第一台正式投入运行的电子计算机,但它不具备现代计算机“存储程序”的思想。1946年6月,冯·诺依曼博士发表了“电子计算机装置逻辑结构初探”论文,并设计出第一台“存储程序”的离散变量自动电子计算机(The Electronic Discrete Variable Automatic Computer,简称EDVAC),1952年正式投入运行,其运算速度是ENIAC的240倍。冯·诺依曼提出的EDVAC计算机结构为人们普遍接受,此计算机结构又称冯·诺依曼型计算机。第一代电子管计算机研制(1958-1964年)
第二代晶体管计算机研制(1965-1972年)
第三代基于中小规模集成电路的计算机研制(1973-80年代初)第四代基于超大规模集成电路的计算机研制(80年代中期至今)
超导计算机:光计算机
超导计算机:纳米计算机
计算机的分类:计算机种类很多,可以从不同的角度对计算机进行分类。按照计算机原理分类,可分为数字式电子计算机、模拟式电子计算机和混合式电子计算机。按照计算机用途分类,可分为通用计算机和专用计算机。按照计算机性能分类,可分为巨型机、小巨型机、大型机、小型机、工作站和个人计算机六大类。