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數字電子計算機

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簡稱數字計算機。其內部被傳送、存儲和運算的信息,都是以電磁信號形式表示的數字。典型的數字電子計算機由中央處理器、計算機存儲系統和計算機輸入/輸出系統組成。

1數字電子計算機

簡稱數字計算機。其內部被傳送、存儲和運算的信息,都是以電磁信號形式表示的數字。典型的數字電子計算機由中央處理器、計算機存儲系統和計算機輸入/輸出系統組成。計算機存儲系統包括主存儲器和輔助存儲器。中央處理器與主存儲器合稱為中央處理機;計算機輸入/輸出設備與輔助存儲器合稱為計算機外圍設備。計算機僅有硬體還不能工作,還必須有一套「程序」,賴以確定信息處理的規則和次序。同樣的硬體配以不同的程序,就可以解決不同類型的問題。計算機的程序和相應的數據及文檔合稱為計算機軟體,它包括計算機系統軟體、計算機應用軟體和計算機支持軟體。計算機硬體和軟體組成的有機整體稱為計算機系統。

2第一台計算機誕生

1946年2月14日誕生了世界上第一台電子數字計算機ENIAC(埃尼阿克)。(The Electronic Numerical Integrator And Calculator)
「埃尼阿克」計算機的最初設計方案,是由36歲的美國工程師 莫奇利於1943年提出的計算機的主要任務是分析炮彈軌道。美國軍械部撥款支持研製工作,並建立了一個專門研究小組,由莫奇利負責。總工程師由年僅24歲的埃克特擔任,組員格爾斯是位數學家,另外還有邏輯學家勃克斯。「埃尼阿克」共使用了18000個電子管,另加1500個繼電器以及其它器件,其總體積約90立 方米,重達30噸,佔地170平方米,需要用一間30多米長的大房間才能存放,是個地地道道的龐然大物。這台耗電量為140千瓦的計算機,運算速度為每秒5000次加法,或者400次乘法,比機械式的繼電器計算機快1000倍。當「埃尼阿克」公開展出時,一條炮彈的軌道用20秒種就能算出來,比炮彈曬身的飛行速度還快。埃尼阿克的存儲器是電子裝置,而不是靠轉動的「鼓」。它能夠在一天內完成幾千萬次乘法,大約相當於一個人用台式計算機操作40年的工作量。它是按照十進位,而不是按照二進位來操作。但其中也用少量以二進位方式工作的電子管,因此機器在工作中不得不把十進位轉換為二進位,而在數據輸入,輸出時再變回十進位。「埃尼阿克」最初是為了進行彈道計算而設計的專用計算機。但後來通過改變插入控制板里的接線方式來解決各種不同的問題,而成為一台通用機。它的一種改型機曾用於氫彈的研製。「埃尼阿克」程序採用外部插入式,每當進行一項新的計算時,都要重新連接線路。有時幾分種或幾十分種的計算,要花幾小時或1~2天的時間進行線路連接準備,這是一個致命的弱點。它的另一個弱點是存儲量太小,至多只能存20個10位的十進位數。英國無線電工程師協會的蒙巴頓將軍把「埃尼阿克」的出現譽為「誕生了一個電子的大腦」,「電腦」的名稱由此流傳開來。
裝置
埃尼阿克的存儲器是電子裝置,而不是靠轉動的"鼓"。它能夠在一天內完成幾千萬次乘法,大約相當於一個人用台式計算機操作40年的工作量。它是按照十進位,而不是按照二進位來操作。但其中也用少量以二進位方式工作的電子管,因此機器在工作中不得不把十進位轉換為二進位,而在數據輸入、輸出時再變回十進位。

3發展

計算機是一種能夠按照事先存儲的程序,自動、高速地進行大量數值計算和各種信息處理的現代化智能電子設備。電腦的學名為電子數字計算機,是由早期的電動計算器發展而來的,通常說到「世界公認的第一台電子數字計算機」大多數人都認為是1946年面世的「ENIAC」,它主要是用於計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電工學院製造的,但它的體積龐大,佔地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近140千瓦的電力。顯然,這樣的計算機成本很高,使用不便。這個說法被計算機基礎教科書上普遍採用,事實上在1973年根據美國最高法院的裁定,最早的電子數字計算機,應該是美國愛何華大學的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞Clifford E. Berry ,1918-1963)於1939年10月製造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。之所以會有這樣的誤會,是因為「ENIAC」的研究小組中的一個叫莫克利的人於1941年剽竊了約翰·阿坦那索夫的研究成果,並在1946年時,申請了專利。由於種種原因直到1973年這個錯誤才被扭轉過來。(具體情況參閱百度百科----「約翰·阿坦那索夫」詞條,希望大家記住ABC和約翰·阿坦那索夫,希望以後的教科書能夠修改這個錯誤)。後來為了表彰和紀念約翰·阿坦那索夫在計算機領域內作出的偉大貢獻,1990年美國前總統布希授予約翰·阿坦那索夫全美最高科技獎項----「國家科技獎」。
1956年,晶體管電子計算機誕生了,這是第二代電子計算機。只要幾個大一點的柜子就可將它容下,運算速度也大大地提高了。1959年出現的是第三代集成電路計算機。
最初的計算機由約翰·馮·諾依曼發明(那時電腦的計算能力相當於現在的計算器),有三間庫房那麼大,后逐步發展而成。
從20世紀70年代開始,這是電腦發展的最新階段。到1976年,由大規模集成電路和超大規模集成電路製成的「克雷一號」,使電腦進入了第四代。超大規模集成電路的發明,使電子計算機不斷向著 小型化、微型化、低功耗、智能化、系統化的方向更新換代。
20世紀90年代,電腦向「智能」方向發展,製造出與人腦相似的電腦,可以進行思維、學習、記憶、網路通信等工作。
進入21世紀,電腦更是筆記本化、微型化和專業化,每秒運算速度超過100萬次,不但操作簡易、價格便宜,而且可以代替人們的部分腦力勞動,甚至在某些方面擴展了人的智能。於是,今天的微型電子計算機就被形象地稱做電腦了。怒蛙網路策劃機構認為,計算機這一產物創造了一個信息時代,由其產生的系列硬體軟體支撐了一個龐大的網路,我們的生活已經和計算機密切相關,21世紀必然是一個互聯網時代,而計算機是這個時代的重要支撐。
世界上第一台個人電腦由IBM於1980年推出。IBM推出以英特爾的x86的硬體架構及微軟公司的MS-DOS操作系統的個人電腦,並制定以PC/AT為PC的規格。之後由英特爾所推出的微處理器以及微軟所推出的操作系統發展幾乎等同於個人電腦的發展歷史。Wintel架構全面取代了IBM在個人電腦主導的地位。

4分類

從數據表示來說,計算機可分為數字計算機、模擬計算機以及混合計算機三類;
數字計算機按構成的器件劃分,曾有機械計算機和機電計算機,現用的電子計算機,正在研究的光計算機、量子計算機、生物計算機、神經計算機等等
電子計算機就其規模或系統功能而言,可分為巨型、大型、中型、小型、微型計算機和單片機。
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