一、计算机的发展、应用与组成
. j0 R( k, ?1 L0 ]. l" x (一)计算机的发展与应用
3 h* e k! _, P/ v0 A4 ?& U* X 1.计算机的发展历程6 ]8 T; p8 x2 J& q
多年来，人们习惯于以计算机主机所使用的主要元器件为着眼点，把计算机的发展划分成为四代:
4 J' m1 q1 [5 {4 I 第一代(约1946～1957年)是电子管计算机的时代。其特征是采用电子管作为运算和逻辑元件，数据表示主要是定点数，用机器语言和汇编语言编写程序，主要用于科学和工程计算。+ b# a6 B) H% T* B
第二代(约1958～1964年)是晶体管计算机的时代。其特征是用晶体管代替电子管作为运算和逻辑元件，软件方面出现了FORTRAN、ALGOL和COBOL等高级程序设计语言，除了科学计算之外，计算机被广泛应用于数据处理领域，同时还开始用于过程控制。
5 L( S, f1 }# Z: x& [ 第三代(约1965～1970年)是中、小规模集成电路计算机时代。其特征是用集成电路代替了分立元件，用半导体存储器取代了磁心存储器，软件方面，操作系统日益成熟，多道程序、并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的应用软件的发展，大大提高了计算机的性能。这一时期计算机在科学计算、数据处理、过程控制等领域都得到了更加广泛的应用。 R8 @3 h( z7 F g! N1 ^% h
第四代(约1971年开始)是大规模集成电路和超大规模集成电路计算机时代。其特征是以大规模集成电路LSI(Large Scale Integration)和超大规模集成电路VLSI(Very Large Scale Inteˉgration)作为计算机的主要功能部件;软件方面发展了数据库系统、分布式操作系统、网络软件等;特别是80年代个人计算机的出现，以及90年代计算机网络的迅猛发展，使计算机应用领域进一步向纵深发展。
' L; W0 `( S% [1 `$ F6 E' j 学术界和工业界已不再沿用“第X代计算机”的说法。人们正在研究开发的新一代计算机系统，主要着眼于机器的智能化，它以知识处理为基础，具有智能接口，它可以模拟或部分替代人的智能活动，并具有自然的人机通信能力。" g, A5 Y1 b& r! [
2.计算机的发展趋势6 g; M$ ` W8 p! T1 \1 q
(1)计算机的处理速度不断提高+ j0 y- V9 t! t* n2 }, V* ~
(2)计算机体积不断缩小
+ a, |& D! X% C8 {( P (3)计算机的价格将持续下降' Y$ q# U/ E7 I6 }( k9 ]8 w
(4)计算机的信息处理功能走向多媒体化
T. [8 X$ s" Y0 C/ z- G (5)计算机与通信相结合，计算机应用进入“网络计算时代”, R4 S! `, e. k$ H; C" \# @: P! J
网络计算的应用模式对计算机、网络、乃至整个信息社会，将产生巨大的深远的影响。3.计算机的应用
) w7 D$ p" l# x$ |& E 按照传统的说法，计算机的应用可以归纳为下述几个主要方面:
4 {% M6 C/ e0 L (1)科学计算6 r8 n$ T5 T5 b
(2)数据处理
. @# o- h2 F7 {3 C) Z9 v9 z (3)自动控制
5 A1 L! f/ n- X6 [ L8 V/ J- x( T (4)计算机辅助设计与辅助制造(CAD/CAM)6 K/ R& l$ X w) n2 ?9 Z
(5)智能模拟
# L5 Z- O" u5 B: k7 d2 K 近几年来，随着计算机性能/价格比的迅速提高，光纤通信技术的飞速发展，计算机网络的逐步成熟，数据库应用的不断普及，许多发达国家竞相建设各种形式的信息基础设施，有效地开发利用信息资源，加快推进社会的信息化进程。我国是发展中国家，工业化、信息化水平还不高，我们要面对挑战，不失时机地推进信息化进程，用信息化促进现代化，提高综合国力，参与世界竞争。
' l9 X4 `1 Z4 K0 v' D) A4 s( E J0 M (二)计算机的组成与分类
/ ^ f$ X# n* I# K3 V& i, g 1.计算机的组成; U# Z! p9 f8 l* n, ~ D
计算机硬件指有形的物理设备，是计算机系统中所有实际物理装置的总称，可以是电子的、电磁的、机电的或光学的元件/装置或者由它们所组成的计算机部件。例如，计算机的处理器芯片、存储器芯片、底板(母板)、各类扩充板卡、机箱、键盘、鼠标器、显示器、打印机、软盘、硬盘等都是计算机的硬件。% x$ S+ g$ U1 ~; ^/ X6 g2 O, I
计算机软件指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档，其中程序是让计算机硬件完成特定功能的指令序列，数据是程序处理的对象。软件是计算机系统中不可缺少的组成部分。
s4 z- p s2 h! V. f+ C (1)中央处理器(CPU)
3 \4 ?' I* @- F: h* F 处理器主要由运算器和控制器两部分组成。运算器用来对数据进行各种1 {3 h8 f% q% G
算术运算和逻辑运算，它也称为执行单元。控制器是指挥中心，它能解释指令的含义，控制运算器及其他部件的工作，记录内部状态等。另外，为了暂存运算的中间结果，处理器中还包含几十个甚至上百个“寄存器”，用来临时存放正在处理的数据。) ?, E0 l; b" K
大规模集成电路的出现，使得处理器的所有组成部分都能集成在一块半导体芯片上，这样的处理器称为“微处理器”。例如Intel公司的Pentium(奔腾)处理器。
5 e- i& h2 Q7 k4 w 一台计算机中可能包含多个微处理器，它们各有不同的任务。其中承担系统软件和应用软件运行任务的处理器称为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，它是任何一台计算机必备的核心部件。( L# b, A. t( Y4 _1 J/ e6 y; ]: I
常用的PC机，其CPU仅由一个处理器组成，为了提高计算机的速度，CPU也可以由2个、4个、8个甚至几百个、几千个处理器组成，这种具有多个处理器同时执行程序的计算机系统称为多处理器系统。依靠多个处理器并行地运行程序是实现超高速计算的一个重要方向，称为“并行处理”。& K4 N$ v) V; w" T
(2)主存储器和辅助存储器* p. y1 j/ Y5 K1 i( o
计算机中的存储器分为两大类:主存储器(简称主存)和辅助存储器(简称辅存)。主存是存取速度快而容量相对较小(因容量太大，成本将十分昂贵)的一类存储器，辅存则是存取速度较慢但容量很大的一类存储器。
k0 x# s: u, B& `* [; S 主存储器也称为内存储器(简称内存)，它直接与CPU相连接，是计算机中的工作存储器，当前正在运行的程序与数据都必须存放在主存内。CPU工作时，所执行的指令及操作数都是从主存中取出的，处理的结果也存放在主存中。
5 M8 e- U5 H- l% e) J, M: ~ 辅助存储器也称为外存储器(简称外存)，其存储容量很大，存放着计算机系统中几乎所有的信息。计算机执行程序和加工处理数据时，辅存中的信息需要先传送入主存后才能被CPU使用。$ e6 }4 Z7 V" W" e4 J! E5 k
(3)输入/输出设备3 A3 \. S* M$ U
输入/输出设备简称I/O(Input/Output)设备，这些设备是计算机与外界(人或其他设备，包括另一台计算机)联系和沟通的桥梁，用户通过输入/输出设备与计算机系统互相通信。输入是把信息送入计算机的过程。输入设备是指用户能向计算机输入信息的设备。
2 |8 W S2 p, i, z0 U 输出是从计算机送出信息的过程。输出设备一般是指能从计算机中输出可直接识别的信息的设备。* ?2 ^# |0 J6 I# b' M
由于有机械传动或物理移位等动作过程，相对而言，输入/输出设备是计算机系统中运转速度最慢的部件。 |
发表于 2012-7-31 20:55:16
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