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最早的电脑是什么时候发明的

时间: 玉玲2 历史事迹

  电脑,又称计算机,是机械的一种,现在使用的越来越多。计算机是一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。那么电脑是什么时候发明的呢?一起来看看小编给大家精心准备的资料,欢迎阅读!

  世界上第一台电子计算机诞生

  世界上第一台电子计算机是个庞然大物:重30吨,占地150平方米,肚子里装有18800只电子管。它是1954年,在美国宾夕法尼亚大学诞生的。

  50年代是计算机研制的第一个高潮时期,那时的计算机中的主要元器件都是用电子管制成的,后人将用电子管制作的计算机称为第一代计算机。这个时期的计算机发展有三个特点:即由军用扩展至民用,由实验室开发转入工业化生产,同时由科学计算扩展到数据和事务处理。

  20世纪40年代中期,美国宾夕法尼亚大学电工系由莫利奇和艾克特领导,为美国陆军军械部阿伯丁弹道研究实验室研制了一台用于炮弹弹道轨迹计算的“电子数值积分和计算机”(ElectronicNumericalIntegratorandCalculator简称ENIAC)。这台叫做“埃尼阿克”的计算机占地面积170平方米,总重量30吨,使用了18000只电子管,6000个开关,7000只电阻,10000只电容,50万条线,耗电量140千瓦,可进行5000次加法/秒运算。这个庞然大物于1946年2月15日在美国举行了揭幕典礼。这台计算机的问世,标志着电脑时代的开始。

  世界上第一台电子计算机

  以“埃尼亚克”为代表,一批计算机迅速推向市场,形成了第一代计算机族。在这一时期,美籍匈牙利科学家冯·诺伊曼提出了“程序存储”的概念,其基本思想是把一些常用的基本操作都制成电路,每一个这样的操作都用一个数代表,于是这个数就可以指令计算机执行某项操作。程序员根据解题的要求,用这些数来编制程序,并把程序同数据一起放在计算机的内存储器里。当计算机运行时,它可以依次以很高的速度从存储器中取出程序里的一条条指令,逐一予以执行,以完成全部计算的各项操作,它自动从一个程序指令进到下一个程序指令,作业顺序通过“条件转移”指令自动完成。“程序存储”使全部计算成为真正的自动过程,它的出现被誉为电子计算机史上的里程碑,而这种类型的计算机被人们称为“冯·诺伊曼机”。

  第一代计算机发明详情

  1943年美国国防部批准了由Pennsyvania大学John Mauchly教授和John Presper Echert工程师提出的制造一台由电子管构成的ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator,电子数字积分器和计算器)的计划,其目的是计算新型火炮的弹道轨迹。

  ENIAC于1946年2月14日交付使用,它由17468个电子管、6万个电阻器、1万个电容器和6千个开关组成,重达30吨,占地160平方米,耗电174千瓦,耗资45万美元。这台计算机每秒只能运行5千次加法运算。

  1945年ENIAC的顾问von Neumann在EDVAC(Electronic Discrete Variable Computer,电子离散变量计算机)计划中首次提出了存储程序的概念。这个思想几乎同时被英国的科学家Turing想到。

  1946年,von Neumann在Princeton Institute进行高级研究时,设计了一台存储程序的计算机IAS,虽然IAS直到1952年也未能问世,但IAS的总体结构得到确认,并成为后来通用计算机的原型。

  20世纪50年代出现了Sperry和IBM两大制造计算机的公司,IBM公司于1952年推出了程序控制的计算机701,1955年又推出了702,后来形成了700/7000系列,使IBM公司成为计算机制造商的绝对权威。

  ENIAC诞生后到20世纪50年代末期,世界上主要国家也纷纷研制出不同型号的电子计算机,但在这十多年的时间内,计算机的性能并没有得到奇迹般的提高,直到50年代末,晶体管技术的发展,使计算机遇上第一次大飞跃发展的机遇。

  特点

  第一代计算机的主要特点是:采用电子管作基础元件;使用汞延迟线作存储设备,后来逐渐过渡到用磁芯存储器;输入、输出设备主要是用穿孔卡片,用户使用起来很不方便;系统软件还非常原始,用户必须掌握用类似于二进制机器语言进行编程的方法。

  电脑产品原理

  个人电脑(PC:personal computer )的主要结构:

  主机:主板、CPU (中央处理器)、主要储存器 (内存)、扩充卡(显示卡 声卡 网卡等 有些主板可以整合这些)、电源供应器、光驱、次要储存器 (硬盘)、软驱

  外设:显示器、键盘、鼠标 (音箱、摄像头,外置调制解调器MODEM 等)

  尽管计算机技术自20世纪40年代第一台电子通用计算机诞生以来以来有了令人目眩的飞速发展,但是今天计算机仍然基本上采用的是存储程序结构,即冯·诺伊曼结构。这个结构实现了实用化的通用计算机。

  存储程序结构间将一台计算机描述成四个主要部分:算术逻辑单元(ALU),控制电路,存储器,以及输入输出设备(I/O)。这些部件通过一组一组的排线连接(特别地,当一组线被用于多种不同意图的数据传输时又被称为总线),并且由一个时钟来驱动(当然某些其他事件也可能驱动控制电路)。

  概念上讲,一部计算机的存储器可以被视为一组“细胞”单元。每一个“细胞”都有一个编号,称为地址;又都可以存储一个较小的定长信息。这个信息既可以是指令(告诉计算机去做什么),也可以是数据(指令的处理对象)。原则上,每一个“细胞”都是可以存储二者之任一的。

  算术逻辑单元(ALU)可以被称作计算机的大脑。它可以做两类运算:第一类是算术运算,比如对两个数字进行加减法。算术运算部件的功能在ALU中是十分有限的,事实上,一些ALU根本不支持电路级的乘法和除法运算(由是使用者只能通过编程进行乘除法运算)。第二类是比较运算,即给定两个数,ALU对其进行比较以确定哪个更大一些。

  输入输出系统是计算机从外部世界接收信息和向外部世界反馈运算结果的手段。对于一台标准的个人电脑,输入设备主要有键盘和鼠标,输出设备则是显示器,打印机以及其他许多后文将要讨论的可连接到计算机上的I/O设备。

  控制系统将以上计算机各部分联系起来。它的功能是从存储器和输入输出设备中读取指令和数据,对指令进行解码,并向ALU交付符合指令要求的正确输入,告知ALU对这些数据做哪些运算并将结果数据返回到何处。控制系统中一个重要组件就是一个用来保持跟踪当前指令所在地址的计数器。通常这个计数器随着指令的执行而累加,但有时如果指令指示进行跳转则不依此规则。

  20世纪80年代以来ALU和控制单元(二者合成中央处理器,CPU)逐渐被整合到一块集成电路上,称作微处理器。这类计算机的工作模式十分直观:在一个时钟周期内,计算机先从存储器中获取指令和数据,然后执行指令,存储数据,再获取下一条指令。这个过程被反复执行,直至得到一个终止指令。

  由控制器解释,运算器执行的指令集是一个精心定义的数目十分有限的简单指令集合。一般可以分为四类:1)、数据移动(如:将一个数值从存储单元A拷贝到存储单元B)2)、数逻运算(如:计算存储单元A与存储单元B之和,结果返回存储单元C)3)、条件验证(如:如果存储单元A内数值为100,则下一条指令地址为存储单元F)4)、指令序列改易(如:下一条指令地址为存储单元F)

  指令如同数据一样在计算机内部是以二进制来表示的。比如说,10110000就是一条Intel x86系列微处理器的拷贝指令代码。某一个计算机所支持的指令集就是该计算机的机器语言。因此,使用流行的机器语言将会使既成软件在一台新计算机上运行得更加容易。所以对于那些机型商业化软件开发的人来说,它们通常只会关注一种或几种不同的机器语言。

  更加强大的小型计算机,大型计算机和服务器可能会与上述计算机有所不同。它们通常将任务分担给不同的CPU来执行。今天,微处理器和多核个人电脑也在朝这个方向发展。

  超级计算机通常有着与基本的存储程序计算机 类的电子控制开关来实现使用2们通常有着数以千计的CPU,不过这些设计似乎只对特定任务有用。在各种计算机中,还有一些微控制器采用令程序和数据分离的哈佛架构(Harvard architecture)。

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