登陆注册
6555900000124

第124章 电子计算机

◆计算机发展概览

计算机是新技术革命的一支主力,也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。

现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息,处理结果也是信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、人工智能等各种问题的方法,都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确的一系列规则,它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。

信息处理的一般过程,是计算机使用者针对待解决的问题,事先编制程序并存入计算机内,然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作,直至获得预期的处理结果。计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式,其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。

计算机发展到20世纪60年代至70年代时,开始出现了计算机网络。所谓计算机网络,就是将多台计算机相互连接,使它们之间能实现远程信息交换和处理,共享彼此的资源。这些资源包括系统内所有计算机的硬件、软件和数据库中的全部数据。计算机网络的建立,首先是为了使在地理上分散布置的计算机能方便快速地进行信息交换,使远距离用户能够共享网络中的硬件、程序和数据等,扩大单机的工作能力。网络建立后,可以使只拥有小型计算机的部门通过网络使用大型计算机的资源,并利用大型计算机来处理小型计算机无法完成的工作。而且,当欧美两个大陆的电脑联网后,欧洲的用户白天可以使用正处于夜间的美洲电子计算机进行工作;欧洲进入夜晚后,美洲的用户也可以启用欧洲的电子计算机进行工作。

◆机械式计算机

早在17世纪,欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。1642年,法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法器。1678年,德国数学家莱布尼兹制成的计算机,进一步解决了十进制数的乘、除运算问题。

◆电子管计算机

电子管计算机时期(1946~1959),计算机主要用于科学计算。电子管计算机的主存储器是决定计算机技术面貌的丰要因素。当时,主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型,通常按此对计算机进行分类。在电子管计算机时期,一些计算机配置了汇编语言和子程序库,科学计算用的高级语言FORTRAN初露头角。

◆晶体管计算机

到了晶体管计算机时期(1959~1964),主存储器均采用磁心存储器,磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器。不仅科学计算用计算机继续发展,而且中、小型计算机,特别是廉价的小型数据处理用计算机开始大量生产。在晶体管计算机阶段,事务处理用的COBOL语言、科学计算机用的ALGOL语言和符号处理用的LISP等高级语言开始进入实用阶段。操作系统初步成型,使计算机的使用方式由手工操作改变为自动作业管理。

集成电路计算机

1964年,在集成电路计算机发展的同时,计算机也进入了产品系列化的发展时期。半导体存储器逐步取代了磁心存储器的主存储器地位,磁盘成了不可缺少的辅助存储器,并且开始普遍采用虚拟存储技术。随着各种半导体只读存储器和可改写的只读存储器的迅速发展,以及微程序技术的发展和应用,计算机系统中开始出现固件子系统。进入集成电路计算机发展时期以后,在计算机中形成了相当规模的软件子系统,高级语言种类进一步增加,操作系统日趋完善,具备批量处理、分时处理、实时处理等多种功能。数据库管理系统、通信处理程序、网络软件等也不断增添到软件子系统中。软件子系统的功能不断增强,明显地改变了计算机的使用属性,使用效率显著提高。

20世纪70年代以后,计算机使用集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平,微处理器和微型计算机应运而生,各类计算机的性能迅速提高。随着字长4位、8位、16位、32位和64位的微型计算机相继问世和广泛应用,对小型计算机、通用计算机和专用计算机的需求量也相应增长了。

◆霍夫制成第一块微处理器芯片

1971年1月,美国的霍夫制成了世界上第一块做处理器芯片4004.这项发明成了微电子领域中的最重要成就之一。霍夫因此被英国《经济学家》杂志列为“第二次世界大战以来最有影响的七位科学家之一”。

霍夫生于1937年,父亲是一位电气工程师。霍夫曾设计过小型计算器的电路,他希望把计算器的所有的逻辑电路集成到一块芯片上,并按需要灵活地为芯片编制简单通用的程序,使集成电路具有复杂的功能。

1969年8月,芯片设计专家费金提出了适用于台式计算机的微处理器的概念,提议把台式计算机中11片集成逻辑电路压缩为中央处理器、读写存储器和只读存储器3片集成电路。霍夫因此设想计算机的全部电路也可以分别做在几块通用的芯片上,例如中央处理器芯片、存储器芯片以及寄存器芯片等。于是霍夫设计出一种微处理器,它是一块半导体芯片,它可作为计算机的中央处理器。霍夫还把两块存储器芯片附在这个微处理器上,一块存储数据,另一块存储驱动中央处理器的程序。这样,霍夫就制造出了第一个真正的微处理器,取名为“4004芯片”。这种处理器一次可对4个二进制数进行运算,它的功能相当于一台“埃尼阿克”计算机,与1950年时像房子那样大的电路板功能差不多。4004芯片上集成了2250个晶体管,从而首次实现了用一块芯片承担中央处理器的功能。

英特尔公司用4004芯片与一块随机存取存储器芯片、一块只读存储器贡片和一块寄存器贡片,制成一台4位微型计算机MCS-4.这是世界上第一台微型电子计算机,它在1971年问世,从此揭开了微型计算机发展的序幕。

4004芯片的出现,标志着人类朝集成电子学新时代迈出了第一步。

◆英特尔公司

英特尔是世界上著名的电脑微处理器生产厂商,它推出了286、386、486、奔腾、高能奔腾等微处理器。世界上绝大部分微机, 使用的是英特尔的微处理器,“内置英特尔”(Intelinside)几乎成为家喻户晓的句子。实际上,英特尔公司还研制出了高速的总线——PCL总线。

许多软件,都要在它的产品上面运行,这当然要适应它的结构和标准。确实,它在这一方面,已成了微机的工业标准。AMD和CYRIX这两个公司的做处理器,是和这一架构相适应的。这样,在国际上就形成了英特尔架构。

英特尔架构,有它自己的特点,如相同的数据格式、存储管理模式和向下兼容的32位指令集、寻址能力和内存管理等。因此,在286上能运行的软件,在386、486和奔腾、高能奔腾上也照样能够运行。

◆“奔腾”芯片

1993年,美国英特尔公司推出“奔腾”(PENTIUM)芯片,这是一种速度更快的微处理器,被称为586或P5.它含有310万个晶体管,速度达60兆赫。以后,英特尔公司又陆续推出75兆赫、90兆赫、100兆赫、120兆赫及133兆赫的芯片。“奔腾”芯片广泛地运用于各种个人电脑和多媒体电脑上,使个人电脑拥有更为强大的功能,可以运行应用更广的软件。由于“奔腾”芯片的问世和价格的不断降低,装备了“奔腾”CPU的电脑已逐渐占领了个人电脑的市场,使486芯片迅速退出市场。

◆迅速发展中的个人电脑

1981年8月12日,国际商用机器公司(IBM)推出第一代个人电脑时,希望能销售25万台,但事实上它的销售达到百万台以上。个人电脑现在几乎与电力一样被人们作为基本的生活需要。自那时起,世界计算机产业获得迅猛发展。当时美国所使用的计算机只有23万台左右,到1991年,美国已拥有计算机5500万台以上,全世界则有1.1亿台以上。

计算机的性能价格比在不断提高,大约每两年提高1倍。仅仅10年的时间,个人电脑的运算速度就提高了20倍,内存储能力提高了64倍,磁盘存储能力则提高了500倍。特别是PC兼容机的出现,改变了一个时代主题。

◆多媒体电脑

在1992~1994这三年的秋季,在美国赌城拉斯维加斯大型商用计算机展览会上,一条条巨幅标语写着:“多媒体技术——下一个时代的浪潮!”今天,多媒体技术已经来到了我们的身边。当我们在电脑上看电视、看电影、听音乐、玩游戏的时候,应该知道,这一切就来自于多媒体技术。

“多媒体”究竟是什么意思呢?我们知道,信息只有通过物质载体才能存贮、传递和处理,用来贮存、传递和处理信息的物质载体也就是媒体。文字是媒体,声音是媒体,光波是媒体,图像也是媒体。多媒体不是各种各样媒体的统称,多媒体强调的是多种媒体的综合。在电脑里把多种媒体综合在一起的技术就是多媒体技术,这种带有多媒体技术的电脑通常就叫做多媒体电脑。

一台多媒体电脑除了和普通电脑一样有主机、显示器、键盘、鼠标等配置外,另外还要在主机内安装声卡、回放(图像)卡、电影卡、光盘驱动器等多媒体部件,外部则还要连上一对(装有扬声器的)音箱。

多媒体电脑的出现使电脑不再只是技术工作和文字处理工作的帮手,声情并茂的图像和乐曲改变了电脑那过分严肃的形象,电脑开始真正进入我们的生活。

◆苹果MAC电脑

苹果公司的MAC电脑,即MAC(麦金塔)电脑,与广泛流通的IBMPC系列兼容机不同,功能十分强大。目前苹果计算机公司推出了全部采用双处理器的新型台式机——PowerMacG4系列,这些台式机采用的处理器主频最低为867MHz,最高为1.25GHz,其中1.25GHz处理器是苹果公司在台式机中使用的速度最快的芯片。

更为难能可贵的是,苹果电脑一直保留着自己的特点:使用方便,用户界面为友好的图形界面,只需用鼠标轻点几下,就可以从硬盘进入各个应用软件以及自己的文件夹。将文件拖到屏幕的“垃圾桶”中,就能删除这一不必要的文件。MAC机上所有的应用软件都是类似的样子,操作者会一种就可以触类旁通地掌握另一种。它能够方便地满足各界人士进行文字处理、彩色图形设计和桌面出版的要求。美术界、广告设计和桌面出版方面,使用最多的也是MAC电脑。

◆电子计算机的结构

任何一台电子计算机基本上都是由5个部分组成:运算器、存贮器、控制器、输入装置和输出装置。一般把运算器、存贮器、控制器3个部分结合起来叫作中央处理器(CPU);把输入、输出装置结合起来叫做外部设备。上述5个部分称为计算机的“硬件”。

同类推荐
  • 地理百科知识博览

    地理百科知识博览

    一本丰富的百科字典,一座有创造力的知识乐园,一部健康成长的智慧圣经。精美的图片,有趣的文字,活泼的版式,将科学性和趣味性完美地结合在一起,让我们一同领略和感受知识带给我们的快乐。《阅读文库·我的第一本百科书:地理百科知识博览》内容包罗万象,形式丰富多彩。它既是人们认识世界、感知历史、触摸时空和未来的组合工具,又是聆听历史和探索未来的一条捷径,同时也是家长引领孩子成长的教育指南。
  • 家庭养花实用大全(新世纪新生活百科全书)

    家庭养花实用大全(新世纪新生活百科全书)

    “花”与“卉”两个字自古以来各有其含义,花通常是指植物所开的花,在植物学上指被子植物所特有的生殖器官,在园艺学上指供人观赏的植物。卉是草的总称。
  • 复活的古城(下)

    复活的古城(下)

    在我们生活的这个世界上,沧桑的岁月冲逝了多少陈年旧事,历史的尘埃淹没了多少远古文明,厚重的黄土尘封了多少悠久文化,古城遗迹中又隐藏了多少千古秘密,没有人能说得清楚。凭着考古学者手中的铁铲,人们试图破解历史的密码。
  • 生活中不可不知的冷门知识

    生活中不可不知的冷门知识

    知识是一座巨大的宝库,取之不尽,学之不完,我们通过教育获得的知识,仅仅是一些基础的必备的知识,还有太多的知识我们甚至闻所未闻。本书是一本趣味性知识大集合,本书收录有各种各样的冷门知识和奇怪问题,这些知识涵盖历史、文化、自然科学、生活、饮食等方方面面,这些问题立足科学,趣味性强,可以让读者在快乐的阅读过程中,增长知识,启迪智慧。
  • 大劫难(300年来世界重大自然灾害纪实)

    大劫难(300年来世界重大自然灾害纪实)

    人类社会发展的历史是一部人类与自然协调、适应和斗争的历史。大自然一方面哺育人类的成长,另一方面也往往给人类造成巨大的不幸与灾难。人类活动在为自己创造财富的同时,也留下了相应的自然后果,而这样一种双向互动的动态关系包含着非常丰富、复杂的内容。可以说,近三百年以来这种互动进入了一个崭新的阶段,而最能够集中体现这种互动的关联程度和复杂性的领域便是本书所要展示、讨论的自然灾害问题。
热门推荐
  • 赵立修仙传

    赵立修仙传

    赵立穿越后,在玉佛空间帮助下,一路练功,一路搞笑,一路克敌制胜,最终登上巅峰。
  • 穿越时空之生死绝恋

    穿越时空之生死绝恋

    因为一次离奇的穿越、造成了三个人的生死纠缠、她穿越时空却误入明朝、那知痛中更痛、被心爱之人欺骗却成了所有人的悲哀、而这一切只应上一世的诅咒。生死纠缠的几世孽缘,被诅咒的痴男怨女,当命运的轮盘开始转动,他们能否左右这注定的一切。一段美丽的错爱,两次不该发生的穿越,于心三世为人,却始终摆脱不断冥冥之中那暗缠的情线。她和他是否能摆脱命运纠缠。她和风又该何去何从,穿越时空之生死绝恋,上官鑫儿为你讲述一个古代最真情的故事……
  • 美人不折腰

    美人不折腰

    一朝醒来她看到的是一个陌生的古代。出手相救的就是这个时代的最高权位者。只想有份简单的生活,我想嫁我便嫁,我不想嫁便不嫁,我想爱我便爱,我想不爱便不爱。顺应环境而改变,她懂,但她做不到,也不想做到,于是她这个现代女就这么任性地在古代孤独地走着自己的路。知她者是他们,罪她者也是他们。
  • 邪魅王子pk妖魅公主

    邪魅王子pk妖魅公主

    她们是魔鬼,她们四人有着魔鬼似完美的身材,绝世的面孔。她们不敢惹爱情,她们坚强的外表下却有一颗脆弱无比的心。两年前,她们经历了一场可怕的回忆。两年后,她们带着曾经的悲痛凯旋而归。之后转学到圣礼学院。在这里,她们唯美的校园故事即将展开。
  • 非常魔道

    非常魔道

    得一术,而探其道,登峰造极者,谓之神通!得成神通,逆乱苍穹
  • 母语传播概论

    母语传播概论

    在人类跨文化、跨国界的信息传播活动中,存在着一种极为普遍的传播形态——母语传播。由关锐和李智主编的《母语传播概论》从国际传播和大众传播双重视角观照母语传播,理论与实践、学理与案例相结合,论述了母语传播的基本内涵和特点、基本模式和作用、语言转换、文化对接及效果评估等基本问题,并在此基础上,以中国国际广播电台母语传播实践为例,介绍了母语传播的两大发展趋势——新媒体化趋势和本土化趋势。
  • 天定情缘霜鹰恋

    天定情缘霜鹰恋

    他是妖在妖魔界却无人敢惹,一人之下上万人之上对于女子从来都有着间距,可当但他遇上了俏皮可爱,有着绝世容颜的她却是无可抗拒。她本是女娲的义女本不该与他相见可只因情愿被命运牵引轮回瞬间掠过八百年与他相遇。本是肩负重任的她守护天下在最后生死关头却因为自私的爱而放弃天下,在世间万物生灵之间选择了最爱的他。他为她放弃了自己所拥有的权势和地位,她为他倾尽了所有。她的姐姐视她如宿敌,她的徒弟骗了她一生,魔君要天下逼迫她最终杀了自己唯一的义子。原来的她什么都有。可老天逼她,一步走错再不回头。她爱他从一个单纯的孩子变成天下得罪人。可无论发生什么他都不离不弃的守在她的身旁给她温暖的怀抱,做她的依靠为她遮风挡雨。但他她去从未后悔过自己所做的一切。当年在万魔窟她执着无悔的追求,在生命终止的那一刻她真的明白了。话总是很难说出口却总是很难做到天定的情缘命运的安排牵引轮回今生的情来生的缘八百年前在心上刻下痕八百年后在相闻他对她的情缘注定让她倾尽所有她对他的爱注定要天下颠覆。最终却是如梦一场经历了风雨过后的他们仿佛又回到了原点,不改的是当初的爱恋。
  • 佛说灌顶王喻经

    佛说灌顶王喻经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 神迹域

    神迹域

    一个王者创造了这片疆域……一个孤儿在这片疆域中继续着伟大的神迹……
  • 魔幻日记

    魔幻日记

    马克,一个大学刚毕业、再普通不过的菜鸟推销员,在获得了来自未来的神秘日记之后,他的命运改变了……威力无穷的异能、变化多端的身份、红颜知己的恩怨、无尽异界的冒险!跟平淡无奇的人生挥别!向曲折离奇的命运挑战!“宁在地狱里称王,不在天堂里为臣!”