文档介绍：计算机基础知识
一计算机的发展
1、计算机的发展阶段
计算机是一种能够自动、高速而准确地对信息进行处理的电子设备。
世界上第一台计算机“埃尼阿克”于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学,该机主要元件是电子管,共用18000多只电子管,重达到30吨,占地面积纸170平方米,每小时耗电150千瓦。这台机器储存容量小,全部指令没有存放在存储器中,操作复杂,稳定性差,需事先根据计算步骤连接好外部线路,而且每换一个题目又得重新连线,所以只有少数专家才能使用。
针对“埃尼阿克”计算机在存储程序方面存在的致命弱点,美籍匈牙利学家冯·诺依曼于1946年6月提出了一个存储程序的计算机方案,这个方案包含三个要点:
采用二进制数的形式表示数据和指令
将指令和数据按执行顺序存放在存储器中
由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成
输入设备
控制器
存储器
运算器
输出设备
冯·诺依曼型计算机的结构图
半个多世纪以来,计算机的发展突飞猛进。在推动计算机发展的诸多因素中,电子器件的发展是最为活跃的。因此人们根据计算机所采用的电子器件,将计算机的发展分为四个阶段。
1)第一代(1946~1957年):电子管计算机
其主要标志是逻辑器件彩用电子管。这一时期的计算机,体积大、耗电多、运算速度慢、重量较重、价格较高,主要用于科学计算和军事方面,应用很不普遍。
2)第二代(1958~1964年):晶体管计算机
其主要标志是逻辑器件彩用晶体管。这一时期的计算机,体积显著减小、可靠性提高、功耗降低、运算速度提高。主要应用领域为数值运算和数据处理。
3)第三代(1965~1970年):成电路计算机
其主要特征是逻辑器件彩用中、小规模集成电路。这一时期的计算机,体积进一步缩小,功耗、价格等大大降低,而可靠性及速度有了更大的提高。主要应用领域为信息处理。
4)第四代(1971年至今):大规模和越大规模集成电路计算机
其主要特征是逻辑器件彩用大规模和越大规模集成电路。这一时期的计算机,运算速度每秒可达几亿次,各种系统软件、应用软件大量推出,功能配置空前完善,价格越来越低,应用越来越普及,在各个领域充分发挥了功能,把计算机的发展和应用带入到一个全新时代。
从20世纪80年代开始,日本,美国等国家开展了新一代称为“智能计算机”的计算系统的研究,并将其称为第五代计算机。
2、微型计算机的发展
微处理器是微型计算机的核心部分,微机的发展是以微处理器的发展来表征的。
1)第一代微处理器(1971~1973年)
代表的微处理器为:Intel 4004
2) 第二代微处理器(1973~1977年)
代表的微处理器为:Intel 8080 、Intel 8085
3)第三代微处理器(1978~1982年)
代表的微处理器为:Intel 8086
4)第四代微处理器(1983~1992年)
代表处微处理器为:Intel 80386 、Intel 80486
5)第五代微处理器(1993年至今)
1993年,Intel公司正式推出第五代微处理器 Pentium,也称为586或P5。之后,又有了PII、PIII、PIV的发展历程。
3、计算机的发展趋势
目前,以超大规模集成电路为基础,未来的计算机正在朝着巨型化,微型化,网络化,多媒体化,智能化的方向发展。
二计算机的分类
计算机的种类很多,从不同角度对计算机有不同的分类方法。
1、按计算机处理数据的类型分类
1)数字计算机
2)模拟计算机
3)数模混合计算机
2、按计算机使用范围分类
1)专用计算机
专用计算机是针对某一特定应用领域或者面向某种算法而研制的计算机,具有运行效率高、速度快、精度高等特点。
2)通用计算机
通用计算机是指为解决各种问题,并且具有较强的通用性而设计的计算机。
3、按计算机的规模和处理能力分类
1)巨型机
2)大/中型机
3)小型机
4)微型机
5)工作站
6)服务器
目前,微型计算机与工作站、小型机及至中、大型机之间的界限愈来愈模糊。无论按哪种方法分类,各类计算机之间的主要区别是运算速度、存储容量以及机器体积等。
三计算机的应用
目前,计算机以不同的形式应用于各行各业,几乎遍及人类社会所有的领域。它正在改变着传统的工作、学习和生活方式,并且产生了巨大的经济效益和社会影响,推动了社会的发展。
计算机的应用
1、科学计算
科学计算又称为数值计算,指用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。这是计算机最早也是最成熟的应用领域。
2、数据处理
数据处理也称为非数值处理或者事务处理,是