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Berry ，1918-1963）于1939年10月制造的“ABC“(Atanasoff- Berry-Computer）。之所以会有这样的误会，是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰阿坦那索夫的研究成果，并在1946年时，申请了专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被扭转过来。（具体情况参阅百度百科-“约翰阿坦那索夫”词条，希望大家记住ABC和约翰阿坦那索夫，希望以后的教科书能够修改这个错误）。后来为了表彰和纪念约翰阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献，1990年美国前总统布什授予约翰阿坦那索夫全美最高科技奖项-“国家科技奖”。 编辑本段基本概念 分类 从计算机的类型、工作方式、构成器件、操作原理、应用环境等划分，计算机有多种分类。 从数据表示来说，计算机可分为数字计算机、模拟计算机以及混合计算机三类 数字计算机按构成的器件划分，曾有机械计算机和机电计算机，现用的电子计算机，正在研究的光计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机等等。 各种计算机(8张) 电子计算机就其规模或系统功能而言，可分为巨型、大型、中型、小型、微型计算机和单片机。 综合起来说，计算机的分类是这样的： (1)按照性能指标分类 巨型机：高速度、大容量 大型机：速度快、应用于军事技术科研领域 小型机：结构简单、造价低、性能价格比突出 微型机：体积小、重量轻、价格低 (2)按照用途分类 专用机：针对性强、特定服务、专门设计， 通用机：科学计算、数据处理、过程控制解决各类问题 (3)按照原理分类 数字机：速度快、精度高、自动化、通用性强 模拟机：用模拟量作为运算量，速度快、精度差 混合机：集中前两者优点、避开其缺点，处于发展阶段 硬件 计算机系统中所使用的电子线路和物理设备，是看得见、摸得着的实体，如中央处理器（CPU）、存储器、外部设备（输入输出设备、I/O设备）及总线等。 中央处理器 主要功能是根据存储器内的程序， 中央处理器 逐条地执行程序所指定的操作。中央处理器的主要组成部分是：数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器（指令地址计数器）、地址寄存器等。 存储器 主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储设备称为主存储器 内存储器 ，磁盘、磁带、光盘等不能直接被中央处理器读的存储设备取称为外存储器（或辅助存储器）。高速缓存、主存储器、外部存储器和相应的软件，组成计算机的存储系统。 外部设备 主要功能是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式（如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等）输出。输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置，负责电气性能的匹配和信息格式的转换。 外部设备 软件 对能使计算机硬件系统顺利和有效工作的程序集合的总称。程序总是要通过某种物理介质来存储的，它们是磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡等，但软件并不是指这些物理介质，而是指那些有程序设计人员预先设计编写的存放在存储体中的代码。可靠的计算机硬件如同一个人的强壮体魄，有效的软件如同一个人的聪颖思维。 计算机的软件系统可分为系统软件和应用软件两部分。系统软件是负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视及为其他应用软件提供接口和服务服务。应用软件是指应各个不同领域用户的不同需要而专门开发的各种应用程序。计算机软件系统包括： 操作系统 系统软件的核心，它负责对计算机系统内各种软、硬资源的管理、控制和监视。 数据库管理系统 负责对计算机系统内全部文件、资料和数据的管理和共享。 编译系统 负责把用户用高级语言所编写的源程序编译成机器所能理解和执行的机器语言。 网络系统 负责对计算机系统的网络资源进行组织和管理，使得在多台独立的计算机间能进行相互的资源共享和通信。 标准程序库 按标准格式所编写的一些程序的集合，这些标准程序包括求解初等函数、线性方程组、常微分方程、数值积分等计算程序。 服务性程序 也称实用程序。为增强计算机系统的服务功能而提供的各种程序，包括对用户程序的装置、连接、编辑、查错、纠错、诊断等功能。为了使计算机能算得快和准、记得多和牢，数十年来，对提高单机中的中央处理器的处理速度和精度，对提高存储器的存取速度和容量作了许多改进，如：增加运算器的基本字长和提高运算器的精度；增加新的数据类型，或对数据进行自定义，使数据带有标志符，用以区别指令和数，及说明数据类型；在CPU 内增设通用寄存器、采用变址寄存器、增加间接寻址功能和增设高速缓冲存储器和采用堆栈技术；采用存储器交叉存取技术及虚拟存储器技术；采用指令流水线和运算流水线；采用多个功能部件和增设协处理器等。 编辑本段基础 理论基础 冯诺依曼提出的计算机体系结构奠定了现代计算机的结构理论基础： 1计算机由运算器、控制器、输入设备、输出设备、存储器组成 2程序存储控制 3以二进制为计算机基本单位。 发展历史 公元前82年有齿轮计算机，可以计算小些天文信息。 1614年，苏格兰人John Napier (1550-1617)发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方程运算的精巧装置。 1623年，Wilhelm Schickard (1592-1635)制作了一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的计算钟。通过转动齿轮来进行操作。 1625年，William Oughtred (1575-1660) 发明计算尺。 1642至1643年，巴斯卡(Blaise Pascal)为了帮助做收税员的父亲，他就发明了一个用齿轮运作的加法器，叫“Pascalene” ，这是第一部机械加法器。 1666年，在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。 1673年， Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圆柱形转轮的计数机，叫“Stepped Reckoner”，这部计算器可以把重复的数字相乘，并自动地加入加数器里。 1694年，德国数学家，Gottfried Leibniz ，把巴斯卡的Pascalene 改良，制造了一部可以计算乘数的机器，它仍然是用齿轮及刻度盘操作。 1773年， Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。 1775年，The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。 1786年，J.H.Mueller 设计了一部差分机，可惜没有拨款去制造。 1801年， Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。 Charles Babbages的差分机 1847年，计算机先驱、英国数学家Charles Babbages开始设计机械式差分机。总体设计耗时尽2年，这台机器可以完成31位精度的运算并将结果打印到纸上，因此被普遍认为是世界上第一台机械式计算机。但由于设计过于复杂且改动过于频繁，Charles Babbages直到去世也没有把自己的设计变成现实。直到2008年3月，人们才把Charles Babbages的差分机造出来，这台机器有8000个零件，重5吨，目前放置在美国加利福尼亚州硅谷的计算机历史博物馆里供人参观。 1854年，George Boole 出版“An Investigation of the Laws of Thought”，是讲述符号及逻辑理由，它后来成为计算机设计的基本概念。 1882年，William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作，并专注于加数器的发明。 1889年，Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现，并被用于1890 中的人口调查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算，他用咭贮存资料，然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果，在短短六星期内做到。 1893年，第一部四功能计算器被发明。 1895年，Guglielmo Marconi 传送广播讯号。 1896年，Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。 1901年，打孔键出现，之后的半个世纪只有很少的改变。 1904年，John A.Fleming 取得真空二极管的专利权，为无线电通讯建立基础。 1906年，Lee de Foredt 加了一个第三活门在Felming 的二极管，创制了三电极真空管。 1907年，唱片音乐在纽约组成第一间正式的电台。 1908年，英国科学家 Campbell Swinton描述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。 1911年，Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并，组成Computer Tabulating Recording Company (C-T-R)，制表及录制公司。但在1924年，改名为International Business Machine Corporation (IBM)。 1911年，荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在Leiden Unversity 发现超导电。 1931年，Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机，这机器可以解决一些令数学家，科学家头痛的复杂差分程序。 1935年，IBM (International Business Machine Corporation) 引入“IBM 601”，它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。 1937年，Alan Turing 想出了一个“通用机器(Universal Machine)”的概念，可以执行任何的算法，形成了一个“可计算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同类型的发明为好，因为他用了符号处理(symbol processing) 的概念。 1939年11月，John Vincent Atannsoff 与John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。 1939年，Zuse 与Schreyer 开鈶制造了“V2”后来叫Z2，这机器沿用Z1的机械贮存器，加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。但当Zuse完成草稿后，这计划被中断一年。 1939-40年，Schreyer 完成了用真空管的10位加数器，以及用氖气灯(霓虹灯)的存贮器。 1940年1月，在 Bell Labs，Samuel Williams 及Stibitz 完成了一部可以计算复杂数字的机器，叫“复杂数字计数机(Complex Number Calculator)”，后来改称为“断电器计数机型号I (Model I Relay Calculator)”。它用电话开关部分做逻辑部件：145个断电器，10个横杠开关。数字用“Plus 3BCD”代表。在同年9月，电传打字 etype 安装在一个数学会议里，由New Hampshire 连接去纽约。 1940年， Zuse 终于完成Z2，它比V2运作得更好，但不是太可靠。 1941年夏季，Atanasoff及Berry完成了一部专为解决联立线性方程系统(system of simultaneous linear equations) 的计算器，后来叫做“ABC (Atanasoff-Berry Computer)”，它有60个50位的存贮器，以电容器(capacitories)的形式安装在2个旋转的鼓上，时钟速度是60Hz。 1941年2月，Zuse 完成“V3”(后来叫Z3)，是第一部操作中可编写程序的计数机。它亦是用浮点操作，有7个位的指数，14位的尾数，以及一个正负号。存贮器可以贮存64个字，所以需要1400个断电器。它有多于1200个的算术及控制部件，而程序编写，输入，输出的与Z1 相同。1943年1月 Howard H. Aiken完成“ASCC Mark I”(自动按序控制计算器Mark I ，Automatic Sequence Controlled Calculator Mark I)，亦称“Haward Mark I”。这部机器有51尺长，重5吨，由750，000部分合并而成。它有72个累加器，每一个有自己的算术部件，及23位数的寄存器。 1943年12月，Tommy Flowers与他的队伍，完成第一部“Colos