计算机的发展史.doc

计算机的发展史(包括计算机发展史和微型机发展史)1946年，由美国生产了世界上第一台全自动电子数字计算机“埃尼阿克”(英文缩写词是ENIAC，即Electronic Numerical Integrator and Calculator，中文意思是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计算弹道需要而研制成的。主要发明人是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)。这台计算机1946年2月交付使用，共服役9年。它采用电子管作为计算机的基本元件，每秒可进行5000次加减运算。它使用了18000只电子管，10000只电容，7000只电阻，体积3000立方英尺，占地170平方米，重量30吨，耗电140150千瓦，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，表明计算机时代的到来，在以后的40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。 下面介绍各代计算机的硬件结构及系统的特点： 一、第一代(19461955)：电子管数字计算机 计算机的逻辑元件采用电子管，主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯；外存储器采用磁带；软主要采用机器语言、汇编语言；应用以科学计算为主。其特点是体积大、耗电大、可靠性差、价格昂贵、维修复杂，但它奠定了以后计算机技术的基础。二、第二代(19561964)：晶体管数字计算机 晶体管的发明推动了计算机的发展，逻辑元件采用了晶体管以后，计算机的体积大大缩小，耗电减少，可靠性提高，性能比第一代计算机有很大的提高。 主存储器采用磁芯，外存储器已开始使用更先进的磁盘；软件有了很大发展，出现了各种各样的高级语言及其编译程序，还出现了以批处理为主的操作系统，应用以科学计算和各种事务处理为主，并开始用于工业控制。 三、第三代(19651971)：中小规模集成电路数字计算机 20世纪60年代，计算机的逻辑元件采用小、中规模集成电路(SSI、MSI)，计算机的体积更小型化、耗电量更少、可靠性更高，性能比第十代计算机又有了很大的提高，这时，小型机也蓬勃发展起来，应用领域日益扩大。 主存储器仍采用磁芯，软件逐渐完善，分时操作系统、会话式语言等多种高级语言都有新的发展。四、第四代(1971年以后)：大规模集成电路数字计算机 计算机的逻辑元件和主存储器都采用了大规模集成电路(LSI)。所谓大规模集成电路是指在单片硅片上集成10002000个以上晶体管的集成电路，其集成度比中、小规模的集成电路提高了12个以上数量级。这时计算机发展到了微型化、耗电极少、可靠性很高的阶段。大规模集成电路使军事工业、空间技术、原子能技术得到发展，这些领域的蓬勃发展对计算机提出了更高的要求，有力地促进了计算机工业的空前大发展。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。1971年末，世界上第一台微处理器和微型计算机在美国旧金山南部的硅谷应运而生，它开创了微型计算机的新时代。计算机的发展阶段名称年代逻辑元件语言运算速度特点应用领域第一代19461955电子管机器语言、汇编语言103104次/秒体积庞大、造价高、速度慢科学计算第二代19561964晶体管初级程序设计语言105次/秒程序编制方便、通用性强科、数据处理事务管理第三代19641970中小规模集成电路模块化、结构化程序设计105107次/秒价格低、体积小工业控制第四代1971今大规模、超大规模集成电路高级语言智能化语言（正在开发）1091010次/秒集成度高、性能稳定成本低商业、家用五、新一代计算机（1982年日本宣布第五代计算机计划）提出神经网络计算机和生物计算机 晶体管电子管（微机的发展历史）64位Pentium IV奔腾计算机 1993-今 32位 1981-199316位286计算机 1978-19818位 1973-19784位 1971-1973 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代 64位Pentium IV奔腾计算机 1993-今 32位 1981-199316位286计算机 1978-19818位 1973-19784位 1971-1973 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代计算机的发展趋势：多极化、网络化、多媒体化、智能化1. 2计算机的特点和分类1.特点：运算速度快；计算精度高；具有记忆和逻辑判断能力；可靠性高，通用性强。2.计算机的分类按计算机的原理，可分为模拟计算机和数字计算机两大类。模拟计算机的主要特点是：参与运算的数值由不间断的连续量表示，其运算过程是连续的，模拟计算机由于受元器件质量影响，其计算精度较低，应用范围较窄，目前已很少生产。 数字计算机的主要特点是：参与运算的数值用断续的数字量表示，其运算过程按数字位进行计算，数字计算机由于具有逻辑判断等功能，是以近似人类大脑的思维方式进行工作，所以又被称为“电脑”。 数字计算机按用途又可分为专用计算机和通用计算机。专用与通用计算机在其效率、速度、配置、结构复杂程度、造价和适应性等方面是有区别的。 专用计算机针对某类问题能显示出最有效、最快速和最经济的特性，但它的适应性较差，不适于其它方面的应用。我们在导弹和火箭上使用的计算机很大部分就是专用计算机。这些东西就是再先进，你也不能用它来玩游戏。 通用计算机适应性很强，应用面很广，但其运行效率、速度和经济性依据不同的应用对象会受到不同程度的影响。 通用计算机按其规模、速度和功能等又可分为巨型机、小巨型机、主机、小型机、工作站、个人计算机。这些类型之间的基本区别通常在于其体积大小、结构复杂程度、功率消耗、性能指标、数据存储容量、指令系统和设备、软件配置等的不同。 一般来说，（1）巨型计算机：运算速度很高，可达每秒执行几亿条指令，数据存储容量很大，规模大结构复杂，价格昂贵，主要用于大型科学计算。它也是衡量一国科学实力的重要标志之一。我国2001年成功推出了“曙光3000”巨型计算机，其速度为每秒4000亿次。银河-2巨型机 银河-3巨型机（2）大/中型计算机（小巨型机/主机）：具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用。（3）小型计算机：规模较小、结构简单、运行环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面。小型机在用作巨型计算机系统的辅助机方面也起了重要作用。（如右图）（4）微型计算机：中央处理器（CPU）采用微处理器芯片，体积小巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理。（5）工作站：以个人计算环境和分布式网络环境为前提的高机能计算机，工作站不单纯是进行数值计算和数据处理的工具，而且是支持人工智能作业的作业机，通过网络连接包含工作站在内的各种计算机可以互相进行信息的传送，资源、信息的共享，负载的分配。（6）服务器：在网络环境下为多个用户提供服务的共享设备，一般分为文件服务器、打印服务器、计算服务器和通信服务器等。13 计算机的应用1、 科学计算2、 数据处理：非数值计算机。办公自动化、企业管理、事物管理、情报检索等。3、 过程控制：实时控制。对速度要求不高、但可靠性要求高。4、 计算机辅助系统：（1） CAD：计算机辅助设计。（2） CAM：计算机辅助制造。（3） CAI：计算机辅助教学。5、 人工智能。14 计算机文化与信息社会1、 随着计算机文化的普及和信息产业的发展，一个信息革命的新时代就要到来。2、 信息革命以信息的利用为中心。3、 在信息社会中，信息网络应成为社会的基础设施。4、 在信息