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计算机基础知识
一、计算机的发展历程:
1、计算机的诞生:
世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)于1946年诞生于美国宾西法尼亚大学,它的全称为“电子数值积分和计算机”。它是为计算弹道和射击表面设计的,主要元器件是电子管,每秒能完成5000次加法、300多次乘法运算,比当时最快的计算工具快300倍。该机器使用了1500个继电器,18800个电子管,占地170m2,重达30多T,耗电150KW,耗资40万美元。它的问世标志着计算机时代的到来,它的出现具有划时代的伟大意义。
从计算机的发展过程来看,大致可分为以下四个阶段:
(1)第一代计算机(1946年~1958年),电子管计算机时代。
这一阶段主要特点是采用电子管作为计算机的功能单元,体积大、耗电量大、寿命短、可靠性差、成本高。并采用电子射线管、磁鼓存储信息,容量很小。输入输出设备落后。使用机器语言和汇编语言编制程序,主要用于数值计算。典型机种有ENIAC、UNIVAC等。
(2)第二代计算机(1958~1964年),晶体管计算机时代。
第二代计算机由于采用晶体管制作其基本逻辑部件,所以体积减小、重量减轻、成本降低、可靠性和运算速度明显提高。普遍采用磁心作为主存储器,采用磁盘和磁鼓作为外存储器。开始有了系统软件,出现了操作系统名词。出现了高级程序设计语言(如FORTRAN等)。使计算机以经济、有效的姿态进入了商用时期。
(3)第三代计算机(1964年~20世纪60年代末),集成电路计算机时代。
这一时代的标志是集成电路的开发与元器件的微小型化,计算机的体积更小、速度更快、价格更便宜。采用半导体存储器作为主存储器,取代了原来的磁心存储器,使存储器的容量和速度有了大幅度的提高,增加了系统的处理能力。
(4)第四代计算机(20世纪70年代初至今)大规模、超大规模集成电路计算机时代。
计算机的体积更小、体积更小、功能更强、造价更低,使计算机的应用进入了一个全新的时代。典型的机种我国有:银河机等。这一时代同时也是微型计算机的诞生年代。
微型计算机,简称微机或微电脑。特点:它的体积小、重量小、功耗低、价格便宜、环境要求不高、易学易用等方面。微电子技术将计算机的心脏部件——中央处理器(CUP)集成在一块芯片上,这样的芯片就称为微处理器。微处理器就称为计算机的核心部件,所以人们常以微处理器为依据来表述微型计算机的发展历史及性能。自1971年Intel公司制成第一个微处理器Intel 4004以来,公用10年时间,就经历了4位(4004,始于1971年)、8位(8008,始于1973年)、16位(8086,始于1978年)和32(Iapx432,始于1981年)等四代的发展过程。这里所说的位是指计算机的字长,字长是计算机运算部件一次能处理的二进制数据的位数。字长愈长,计算机的处理能力愈强。
到了20世纪80~90年代,各先进国家都相继研究新一代的计算机,有人将这种计算机归为第五代计算机。由于采用一系列全新的高新技术,所以这一代计算机已经很难再用元器件作为划分年代的依据。大体上说,新一代计算机是采用大规模集成电路、非冯。诺伊曼的体系结构、人工神经网络的智能计算机系统。
二、计算机的结构、系统组