电子计算机是怎样发展的?

电子计算机是怎样发展的?,第1张

第一台电子计算机于1946年在美国制成,取名叫恩尼亚克。它是一个由1万8千多个电子管制成的庞然大物,占地面积达140平方米,重量有30多吨,耗电约140千瓦,它的计算速度为每秒5干次。

此后,电子计算机的发展十分迅速,迄今已发展了4代。

第一代电子计算机(1947年-1957年)的主要特征是采用电子管组成的基本逻辑电路,使用机器语言或者汇编语言编制程序。它主要应用于科学计算。

我国电子计算机的研制工作始于1956年,到1958年制造出我国第一台电子管计算机。它的运算速度为每秒两千次。

第二代电子计算机(1957年~1967年)的主要特征是采用晶体管作基本逻辑电路,同时开始使用面向过程的程序设计语言,如ALGOL、FORTRAN、COBOL语言等,第二代电子计算机的运算速度已提高到每秒几十万次至上百万次。它的使用范围也由科学计算扩展到数据处理、自动控制、企业管理等各方面。

我国的第一台晶体管计算机于1967年制成。它的运算速度是每秒5万次。

第三代电子计算机(1965年-1970年)的主要特征是采用中小规模集成电路作基本逻辑电路。所谓集成电路就是将多个晶体管和电阻元件等集中做到一块硅片上,而制成门电路、触发器等具有一定逻辑功能的电路器件。第三代电子计算机的 *** 作系统得到发展与普及。会话语言如BASIC语言、APL语言等被广泛应用。计算速度可达到每秒几百万次甚至上亿次。

我国的第一台集成电路计算机于1970年研制成功。

第四代电子计算机(1970年至今)的主要特征是使用了大规模集成电路。一般把一块硅片上集成100个门电路以上或上千个晶体管元件以上的集成电路叫做大规模集成电路。在这一代,电子计算机的发展趋势是向两端发展,即出现了运算速度超过亿次的巨型计算机和极其灵活的微处理器及以微处理器为核心组装的微型计算机。目前,在普通中小学及家庭中使用的电子计算机就是这种微型电子计算机。

近十多年来,软件系统的飞速发展是这一代计算机的又一明显特征。高级语言、 *** 作系统、数据库、各类应用软件的研究和应用越来越深入、完善,使计算机的应用普及到现代社会的每个领域。

我国于1975年开始研制大规模集成电路。亿次巨型计算机于1983年研制成功。微型计算机在我国的产量成倍增长,并且推出了面向青少年和家庭的中华学习机。

第五代电子计算机目前还在设想和研制阶段。虽然某些国家的一些部门宣称他们研制出了第五代电子计算机,但都没有得到公认。

对第五代电子计算机有如下一些设想。

一些人按照前四代电子计算机的发展规律推断,认为第五代电子计算机将是超大规模集成电路计算机。即由集成度超过万个门或超过10万个元件的集成电路组装的电子计算机。

也有人认为第五代电子计算机将在结构形式的元器件上有一个较大的飞跃,即光计算机。所谓光计算机是用光学元器件取代部分电子元件做成的计算机。目前磁光记录技术得到了迅速的发展,磁光存储器不久将进入实用阶段。

生物计算机的研制工作也取得了很大的进展。目前生物计算机的研制工作正沿着两个不同的方向进行。第一种,是在传统数字式计算技术的轨道上发展起来的,其主攻方向是用某种有机物分子取代半导体元器件,因此这种生物计算机也被称作分子计算机。第二种,是设想计算机的转换开关由蛋白质(酶)来承担,这种生物计算机的运算过程实际上是蛋白质分子与周围环境相互作用的过程。生物计算机在图像识别和“感知”化学物质等方面将可能优于现在的电子计算机。

另外一些专家对第五代电子计算机主要是从功能方面提出了设想。他们认为,第五代电子计算机除了在高速度、大容量方面继续保持发展势头外,在功能方面应从以计算为主过渡到以推理、联想和学习为主,它处理的对象应从以数据为中心过渡到以知识为中心,它的工作方式应对用户更为“友好”,用户可以使用自然语言、图像、声音等各种手段与它打交道。到那个时候“计算机”这个名词就应该改了。第五代电子计算机应该被称为知识信息处理系统。

一个完整的计算机系统,是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。
一、电脑的硬件系统
所谓硬件,就是用手能摸得着的实物,一台电脑一般有:
1、主机:主机从外观看是一个整体,但打开机箱后,会发现它的内部由多种独立的部件组合而成。
下面介绍一下电脑主机的各个部件:
(1)电源:电源是电脑中不可缺少的供电设备,它的作用是将220V交流转换为电脑中使用的5V,12V,33V直流电,其性能的好坏,直接影响到其他设备工作的稳定性,进而会影响整机的稳定性。
(2) 主板:主板是电脑中各个部件工作的一个平台,它把电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。也就是说,电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上,它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。
(3) CPU:CPU(Central Precessing Unit)即中央处理器,其功能是执行算,逻辑运算,数据处理,传四舍五入 ,输入/输出的控制电脑自动,协调地完成各种 *** 作。作为整个系统的核心,CPU 也是整个系统最高的执行单元,因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件,很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。
(4) 内存:内存又叫内部存储器(RAM),属于电子式存储设备,它由电路板和芯片组成,特点是体积小,速度快,有电可存,无电清空,即电脑在开机状态时内存中可存储数据,关机后将自动清空其中的所有数据。
(5) 硬盘:硬盘属于外部存储器,由金属磁片制成,而磁片有记功能,所以储到磁片上的数据,不论在开机,还是并机,都不会丢失。
(6) 声卡:声卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设备,其作用是当发出播放命令后,声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。
(7)显卡:显卡在工作时与显示器配合输出图形,文字,其作用是负责将CPU送来的数字信号转换成显示器识别的模拟信号,传送到显示器上显示出来。
(8) 调制解调器:调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设备之一。它的作用是将电脑上处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。
(9) 网卡:网卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁,它是用来建立局网的重要设备之一。
(10) 软驱:软驱用来读取软盘中的数据。软盘为可读写外部存储设备。
(11) 光驱:光驱是用来读取光盘中的设备。光盘为只读外部存储设备,其容量为650MB左右。
2、显示器:显示器有大有小,有薄有厚,品种多样,其作用是把电脑处理完的结果显示出来。它是一个输出设备,是电脑必不可缺少的部件之一。
3、键盘:键盘是主要的输入设备,用于把文字,数字等输到电脑上。
4、鼠标:当人们移到鼠标时,电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着移动,并可以很准确切指到想指的们位置,快速地在屏幕上定位,它是人们使用电脑不可缺少的部件之一。
5、音箱:通过它可以把电脑中的声音播放出来。
6打印机:通过它可以把电脑中的文件打印到纸上,它是重要的输出设备之一。
7、摄像头、扫描仪、数码像机等设备。
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二、电脑的软件系统
软件是指程序运行所需的数据以及与程序相关的文档资料的集合。可分为:
1 *** 作系统软件:人们知道,电脑完成许多非常复杂的工作,但是它却“听不懂”人们的语言,要想让电脑完成相关的工作,必须由一个翻译把人们的语言翻译给电脑。此时, *** 作系统软件就充当这里的“翻译官”,负责把人们的意思“翻译”给电脑。由电脑完成人们想做的工作。
2、应用软件:应用软件是用于解决各种实际问题以及实现特定功能的程序。
此外还有程序设计软件:程序设计软件是由专门的软件公司编制,用来进行编程的电脑语言。程序设计软件主要包括语言,汇编语言和高级语言。不过这些软件一般人是不使用的。
大致就说这些吧。
计算机的组成部分及功能
由运算器,控制器,存储器,输入装置和输出装置五大部件组成计算机,每一部件分别按要求执行特定的基本功能。
⑴ 运算器或称算术逻辑单元(Arithmetical and Logical Unit)
运算器的主要功能是对数据进行各种运算。这些运算除了常规的加、减、乘、除等基本的算术运算之外,还包括能进行“逻辑判断”的逻辑处理能力,即“与”、“或”、“非”这样的基本逻辑运算以及数据的比较、移位等 *** 作。
⑵ 存储器(Memory unit)
存储器的主要功能是存储程序和各种数据信息,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备,它用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。由于记忆元件只有两种稳定状态,因此在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符,例如英文字母、运算符号等,也要转换成二进制代码才能存储和 *** 作。
存储器是由成千上万个“存储单元”构成的,每个存储单元存放一定位数(微机上为8位)的二进制数,每个存储单元都有唯一的编号,称为存储单元的地址。“存储单元”是基本的存储单位,不同的存储单元是用不同的地址来区分的,就好像居民区的一条街道上的住户是用不同的门牌号码来区分一样。
计算机采用按地址访问的方式到存储器中存数据和取数据,即在计算机程序中,每当需要访问数据时,要向存储器送去一个地址指出数据的位置,同时发出一个“存放”命令(伴以待存放的数据),或者发出一个“取出”命令。这种按地址存储方式的特点是,只要知道了数据的地址就能直接存取。但也有缺点,即一个数据往往要占用多个存储单元,必须连续存取有关的存储单元才是一个完整的数据。
计算机在计算之前,程序和数据通过输入设备送入存储器,计算机开始工作之后,存储器还要为其它部件提供信息,也要保存中间结果和最终结果。因此,存储器的存数和取数的速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标。
⑶ 控制器(Control Unit)
控制器是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调地工作,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行 *** 作及处理。
控制器从存储器中逐条取出指令,分析每条指令规定的是什么 *** 作以及所需数据的存放位置等,然后根据分析的结果向计算机其它部分发出控制信号,统一指挥整个计算机完成指令所规定的 *** 作。因此,计算机自动工作的过程,实际上是自动执行程序的过程,而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的,它是计算机实现“程序控制”的主要部件。
通常把控制器与运算器合称为中央处理器(Central Processing Unit-CPU)。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器,即 CPU 芯片。它是计算机的核心部件。它的性能,主要是工作速度和计算精度,对机器的整体性能有全面的影响。
⑷ 输入设备(Input device)
用来向计算机输入各种原始数据和程序的设备叫输入设备。输入设备把各种形式的信息,如数字、文字、图像等转换为数字形式的“编码”,即计算机能够识别的用1和0表示的二进制代码(实际上是电信号),并把它们“输入”(INPUT)到计算机内存储起来。键盘是必备的输入设备、常用的输入设备还有鼠标器、图形输入板、视频摄像机等。
⑸ 输出设备(Output device)
从计算机输出各类数据的设备叫做输出设备。输出设备把计算机加工处理的结果(仍然是数字形式的编码)变换为人或其它设备所能接收和识别的信息形式如文字、数字、图形、声音、电压等。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
通常把输入设备和输出设备合称为I/O设备(输入/输出设备)。

计算机内部是一个二进制数字世界。在二进制系统中只有两个数—0和1。不论是指令还是数据,在计算机中都采用了二进制编码形式。即便是图形、声音等这样的信息,也必须转换成二进制数编码形式,才能存入计算机中。因为在计算机内部,信息的表示依赖于机器硬件电路的状态,信息采用什么表示形式,直接影响到计算机的结构与性能。
也就是说,计算机存储器中存储的都是由“0”和“1”组成的信息。但它们却分别代表各自不同的含义,有的表示机器指令,有的表示二进制数据,有的表示英文字母,有的则表示汉字,还有的可能是表示色彩与声音。存储在计算机中的信息采用了各自不同的编码方案,就是同一类型的信息也可以采用不同的编码形式。
虽然计算机内部均用二进制数来表示各种信息,但计算机与外部交往仍采用人们熟悉和便于阅读的形式,如十进制数据、文字显示以及图形描述等。其间的转换,则由计算机系统的硬件和软件来实现。

计数器只是简单的数字计算,是简单的芯片中人为的输入了汇编程序来通过对指示键(计数器上的1234键)的2进制01识别,可以说是识别器
电脑是大规模与超大规模的集成芯片的集合,简称CPU也是厂家人为的输入了汇编程序来对软件的识别,而不是指示键的识别


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