计算机组装与维护第01章

第一章 计算机概述本章学习目标 纵观人类20世纪辉煌的科学技术发展史，最卓越 的成就就是计算机的发明。自从1946年2月第一台数 字计算机ENIAC诞生以来，计算机技术的发展可谓 日新月异。尤其是微型计算机的问世，改变了人类传 统的生活方式，大大提高了人们的生活质量，目前， 微型计算机已经涉及到社会的各个领域，人们的生活、 工作和学习都离不开它，因此，熟练地掌握计算机技 术已成为人类发展的必然要求，本章就来介绍有关计 算机的知识。

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本章学习要点(1)计算机的发展。 (2)计算机的组成和结构。 (3)习题一。

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第一节

计算机的发展

电子计算机又称电脑，是一种能够自动、高速、精 确地完成各种信息存储、数据处理、数值计算、过程控 制和数据传输的电子设备。 一、计算机的发展史 1942年，美国宾夕法尼亚大学的约翰·莫克里提出 用电子管组建计算机的设想，1943年开始研制，1946年2 月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克” (ENIAC)在宾夕法尼亚大学问世，如图1.1.1所示。

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图1.1.1

ENIAC计算机

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ENIAC重30 t,功率150 kw,占地170 m2,共使用18 800个电子管、1 500个继电器、7 000个电阻、10 000只电 容器。它的运算速度达到每分钟进行5 000次加法运算，3 ms进行一次乘法运算。虽然它只能存储20个字长为10位的 十进制数，还得由人工改接连线才能完成编程运算，但它 已经大大超过了人脑的计算速度。该机的研制耗时三年， 它的成功开创了一个计算机时代，揭开了人类历史发展新 纪元。 回顾计算机的发展史，在这半个多世纪中，计算机技 术不断进步，构成计算机的电子器件发生了几次重大的技 术革命。这几次重大的技术革命给计算机的发展进程留下 了非常鲜明的印记。因此，按照计算机所使用的电子器件 的不同可将计算机的发展划分为以下四代。

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1.第一代计算机 第一代(1946—1956年)——电子管计算机，其主要 特点如下： (1)采用电子管作为逻辑元件，运算速度每秒数千次 至数万次。 (2)主存储器采用磁鼓、磁芯，外存储器采用磁带、 纸带、卡片等，存储量小。 (3)体积庞大、价格昂贵、能耗巨大、运算速度。 (4)使用机器语言和汇编语言，应用领域主要局限于 科学计算。

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2.第二代计算机 第二代(1957—1963年)——晶体管计算机，其主要 特点如下： (1)采用晶体管代替电子管，它具有速度快、寿命长、 体积小、耗电低等优点，运算速度每秒达数十万次。 (2)主存储器

还是用磁芯，外存储器开始用磁盘，存 储容量扩大，同时运算速度明显提高。 (3)配置了操作系统和监控程序，程序语言从机器语 言发展到汇编语言，接着，高级语言FORTRAN语言和 COBOL语言相继开发出来并被广泛使用。 (4)体积和价格都明显下降，用户大量增加，计算机 工业得以迅速发展。 第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关， 继而扩展到了事务管理、工业控制等领域。

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3.第三代计算机 第三代(1964—1975年)——集成电路计算机，其主 要特点如下： (1)采用中、小规模集成电路代替分立元件晶体管。 集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是做在晶片上的一 个完整的电子电路，这个晶片比手指甲还小，包含几千个 晶体管元件，使得元器件的体积更小、耗能更低、寿命更 长，运算速度提高到每秒几十万次到几百万次。 (2)主存储器用半导体代替磁芯，存储容量扩大到几 兆字节。 (3)程序语言也有了较大发展，出现了操作系统和会 话式计算机，并与通信技术相结合，出现计算机网络，计 算机开始广泛应用于工业控制、数据处理、科学计算等各 个领域。

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4.第四代计算机 第四代(1976年至今)——大规模和超大规模集 成电路计算机，其主要特点如下： (1)采用大规模集成电路VLSI取代中小规模集成 电路，集成程度更高，计算机更加微型化，运算速度 空前提高，达到每秒上亿次。 (2)计算机的外部设备向高性能、多样化发展， 软盘和硬盘得到推广，高清晰度的彩色显示器广泛使 用，存储量大的光盘进入市场，在计算机各方面性能 全面提升的同时，价格也不断降低。 (3)操作系统不断地完善。UNIX和Windows诞生， 各类网络软件和应用软件空前丰富，软件产业开始形 成。

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计算机的发展进入了以计算机网络为特征的时代。关 于新一代计算机的讨论，已经成为世界计算机领域的热门 话题，其主要特点： (1)知识信息处理系统。新一代计算机是一种智能 型计算机，它可以根据用户提出的问题，自动选择系统知 识库的规则，通过推理来回答。这种计算机的核心语言是 一种可进行逻辑判断的逻辑语言。 (2)神经网络计算机。随着近些年人们对神经网络 的研究迅速兴起，人们开始研制用计算机模拟人脑神经系 统的基本结构功能。这类计算机的主要特点是大规模分布 式并行处理和高速的容错能力。 (3)生物计算机。生物计算机是以生物芯片为器件 的计算机。生物芯片是由生物工程技术产生的蛋白分子为

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主要原料的器件。这类芯片具有

巨大的存储能力，以 波的形式传输信息。其处理速度要比现有的计算机快 一百万倍，能量消耗仅有现有计算机的十亿分之一。 二、计算机的分类 计算机的分类方法很多，通常依据以下4个方面 进行分类： (1)计算机的速度。计算机的速度以每秒钟执行 1 的指令数来衡量，通常以MIPS(每秒百万条指令)为 单位。 (2)计算机的存储量。计算机的存储量是指计算 机所能管理的信息量。 (3)计算机可同时容纳用户的数量。是指计算机 所支持多用户的能力。 (4)计算机的价格。

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根据以上4个方面，可将计算机分为巨型计算机、大型 计算机、小型计算机和微型计算机4类。 1.巨型计算机(Supercomputer) 巨型计算机又称超级计算机或超级电脑，相对一般计 算机系统而言，速度快、功能强、规模大、成本较高的计 算机系统称为巨型计算机。例如，我国研制的银河I型亿次 机、银河II型十亿次机以及银河III型百亿次计算机都属于巨 型计算机。 2.大型计算机(Mainframe) 大型计算机包括通常所说的大型机和中型机，一般只 有大中型企事业单位配置大型计算机。 3.小型计算机(Minicomputer) 小型计算机又称小型电脑或者小型机，为中小型企事 业单位普遍使用。

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4.微型计算机(Microcomputer) 微型计算机又称PC机或者微机，是最为普遍和流行的计 算机类型，其体积小、重量轻、价格低、使用方便，能够满 足一般用户的要求。 三、计算机的特点及应用 计算机已成为现代社会不可或缺的一种工具，它涉及到 人类生活的各个领域，对人们的生活产生了巨大的影响。计 算机也是一种自动进行信息处理的工具，其主要特点如下： 1.计算机的特点 (1)处理速度快。计算机是由电子器件构成的，这些电 子器件都具有相当高的工作速度。现代巨型机系统的运算速 度已经达到每秒钟几百亿、几万亿次等。这不但极大地提高 了工作效率，使大量繁杂的、人工难以完成的科学计算成为 可能，而且能够限时长地处理，例如天气预报、弹道曲线、 股市交易等计算就是在限定时间内完成的工作。

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(2)计算精度高。由于计算机内部采用数字化的 数据进行运算，运算速度极高，因此，可以通过增加表 示数位的设备和运用计算技巧等途径，使数值计算 …… 此处隐藏：2764字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……