计算机发展史简介
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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、
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。
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。