计算机的发展阶段、特点、分类、应用和发展趋势是怎样的?

计算机的学名是电子计算机,是从早期的电子计算器发展而来的。

一般来说,“世界上公认的第一台电子数字计算机”被大多数人认为是1946年问世的“ENIAC”。它主要用于计算轨迹。它由美国宾夕法尼亚大学摩尔电气工程研究所制造,但体积庞大,占地170多平方米,重约30吨,耗电近140千瓦。显然,这样的电脑价格昂贵,使用不便。这种说法在计算机基础教材中被广泛使用。事实上,根据美国最高法院1973的裁定,最早的电子数字计算机应该是美国何华大学物理系副教授约翰·阿塔纳索夫和他的研究生助教克利福德·贝里(1818-1963)。造成这种误解的原因是“ENIAC”研究组一个叫Moakley的人在1941抄袭了约翰·阿塔纳索夫的研究成果,并在1946申请了专利。由于种种原因,这个错误直到1973才得以扭转。(详见百度百科“约翰·阿塔纳索夫”词条。希望大家记住ABC和约翰·阿塔纳索夫,也希望这个错误能在以后的教科书中得到纠正)。后来,为了表彰和纪念约翰·阿塔纳索夫在计算机领域的巨大贡献,美国前总统小布什授予约翰·阿塔纳索夫美国最高科学技术奖“国家科学技术奖”。

1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。只有几个比较大的柜子才能装下,操作速度大大提高。第三代集成电路计算机出现在1959年。

最初的计算机是约翰·冯·诺依曼发明的(当时计算机的计算能力相当于现在的计算器),有三个仓库那么大,后来逐渐发展起来。

自20世纪70年代以来,这是计算机发展的最新阶段。到1976年,由LSI和VLSI制成的“克雷I”使计算机进入第四代。随着VLSI的发明,电子计算机不断向小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化方向升级。

90年代,计算机向“智能”方向发展,创造出类似人脑的计算机,可以做思考、学习、记忆和网络交流。

265,438+0世纪,计算机变得更加笔记本化、小型化、专业化,运算速度超过每秒654,380+000亿次,不仅操作简单、价格低廉,还可以替代人的部分脑力劳动,甚至在某些方面拓展人的智力。因此,今天的微型计算机被形象地称为计算机。

世界上第一台个人电脑是IBM在1980年推出的。IBM推出了基于英特尔x86硬件架构和微软MS-DOS操作系统的个人电脑,并制定了PC/AT规范。之后英特尔推出的微处理器和微软推出的操作系统的发展几乎相当于个人电脑的发展史。Wintel架构完全取代了IBM在个人电脑领域的主导地位。

根据计算机的类型、工作模式、组件、工作原理和应用条件,计算机有许多类型。

就数据表示而言,计算机可分为三类:数字计算机、模拟计算机和混合计算机。

数字计算机分为机械计算机和机电计算机,电流电子计算机,光学计算机,量子计算机,生物计算机,神经计算机等等。

按其规模或系统功能,电子计算机可分为巨型、大型、中型、小型、微型计算机和单片微型计算机。

综合起来,计算机的分类是这样的:

(1)按性能指标分类

①超级计算机:高速大容量。

(2)主机:速度快,应用于军事技术和科研领域。

③小型机:结构简单,成本低,性价比突出。

④微电脑:体积小,重量轻,价格低。

(2)按目的分类

①专用机:针对性强,服务具体,设计特殊。

②通用计算机:解决各种问题的科学计算、数据处理和过程控制。

(3)按原则分类

①数字机:高速、高精度、自动化、多功能。

(2)模拟器:模拟量作为运算量,速度快,精度差。

③混合器:集前两者之长,避其短,处于发展阶段。

无论什么样的电脑,都是由硬件和软件组成的,两者密不可分。人们把没有安装任何软件的电脑称为裸机。

五金器具

计算机系统中使用的电子电路和物理设备是看得见摸得着的实体,例如中央处理器(CPU)、存储器、外部设备(输入和输出设备、I/O设备)和总线。

①记忆。主要功能是存储程序和数据。程序是计算机运算的基础,数据是计算机运算的对象。该存储器由存储体、地址解码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能够由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器,磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器(或辅助存储器)。计算机的存储系统由主存储器、外部存储器和相应的软件组成。

②中央处理器的主要功能是根据存储器中的程序,逐一执行程序指定的操作。中央处理器的主要部件有:数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑单元、运算控制器、程序计数器(指令地址计数器)、地址寄存器等。

③外部设备是用户和机器之间的桥梁。输入设备的任务是将用户要求计算机处理的各种形式的信息,如数据、字符、文字、图形和程序,转换成计算机可接受的编码形式,并存储在计算机中。输出设备的任务是将计算机的处理结果以用户要求的形式(如屏幕显示、文本打印、图形图表、语言声音等)输出。).I/O接口是外部设备和CPU之间的缓冲设备,负责电气性能匹配和信息格式转换。

软件

能使计算机硬件系统平稳有效工作的程序集合。程序总是用一些物理介质来存储和表示,如磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡片等。但软件不是指这些物理介质,而是指那些看不见摸不着的程序本身。可靠的电脑硬件就像一个人强健的体魄,有效的软件就像一个人的智能思维。

计算机软件系统可分为系统软件和应用软件。系统软件负责整个计算机系统资源的管理、调度、监控和服务。应用软件是指不同领域的用户为自身需要而开发的各种应用程序。该计算机软件系统包括:

①操作系统:系统软件的核心,负责计算机系统中各种软、硬资源的管理、控制和监控。

②数据库管理系统:负责计算机系统中所有文件、资料、数据的管理和共享。

(3)编译系统:负责将用户用高级语言编写的源程序编译成机器能够理解和执行的机器语言。

④网络系统:负责组织和管理计算机系统的网络资源,使多台独立的计算机相互共享和通信。

⑤标准程序库:以标准格式编写的程序集合,包括求解初等函数、线性方程组、常微分方程、数值积分等的计算程序。

⑥服务程序:也叫实用程序。为增强计算机系统的服务功能而提供的各种程序,包括用户程序的安装、连接、编辑、检错、纠错和诊断等功能。为了让计算机又快又准,记得更多更牢,几十年来,一直在提高单机中中央处理器的处理速度。