计算机的概述

浙江职高单招单考用书，取材。包含电子计算机的发展、微型计算机的发展、计算机的忒但及性能指标、计算机的应用等内容。

计算机概述

• 电子计算机的发展
  • 第一代电子管计算机（1946——1957年）
    • 美国宾夕法尼亚大学 ENIAC
    • 采用电子管作为主要电子元器件
    • 每秒运算速度为几千次至几万次
    • 内存容量仅为几千字节
    • 程序设计使用机器语言和汇编语言
    • 特点：体积庞大、功耗高、运算速度低、可靠性差且维护困难，造价高
    • 主要用于科学计算
  • 第二代晶体管计算机（1957——1964年）
    • 采用晶体管作为主要电子元器件
    • 每秒运算速度达到每秒几十万次
    • 特点：体积小、速度快、性能稳定
    • 出现了 Fortran、COBOL和ALGOL等高级语言
    • 除了用于科学计算，还被用于数据处理、事务处理、工业控制
  • 第三代集成电路计算机（1964——1970年）
    • 采用中、小规模集成电路作为主要电子元器件
    • 每秒运算速度达到几十万次到几百万次
    • 在软件方面逐步完善操作系统，使计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行多个不同的程序
    • 高级程序设计语言有了很大的发展
    • 同时向标准化、多样化、通用化、机型系统化发展
    • 开始广泛应用于各个领域
  • 第四代大规模集成电路计算机（1971年至今）
    • 采用大规模和超大规模集成电路作为主要电子元器件
    • 每秒运算速度达到上千万次到十万亿次
    • 系统结构方面发展了：并行处理技术、分布式处理计算机系统和计算机网络等
    • 软件方面发展了：数据库系统、软件工程标准化系统等
• 微型计算机的发展
  • 微处理器的发展：从1971年，英特尔推出了全球第一个为处理器4004 发展经历了，字长为8位、16位、32位、64位等微处理器等阶段 生产微处理器的主要公司Intel、AMD 我国微处理器芯片系列：龙芯、方舟、威盛、星光等
  • 微型计算机的发展：1981年，第一台IBM PC 采用主频 8MHz 的 Intel 8088，操作系统是 Microsoft 提供的 MS-DOS。 命名为 PC(个人计算机）
• 计算机的特点及性能指标
  • 计算机的特点
    • 高速、精确地运算能力
    • 准确的逻辑判断能力
    • 强大的存储能力
    • 自动运行能力
    • 网络和通信能力
  • 计算机的性能指标
    • 字长：计算机能够直接处理二进制数的位数，标志着计算机的运算精度。
    • 主频：CPU的工作时钟频率，即中央处理器主时钟在每秒内所能产生脉冲信号的次数，很大程度上决定了计算机的的运算速度。 主频单位为吉赫兹（GHz）
    • 运算速度：用每秒能执行多少条指令来表示，即中央处理器在每秒内所能完成基本指令数目的平均速度。 运算速度单位用 MIPS(每秒百万条指令） 来表示。 用加权平均法求出等效速度作为衡量计算机运行速度的标准。
    • 内存储器容量：指内存储器中所能存储信息的最大数量，单位是字节（Byte，简称为B） 目前微型计算机的内存容量有4GB、8GB、16GB。
    • 存取周期：把信息代码写入存储器，称为“写”; 把信息代码从存储器中读出，称为“读”;存储器进行一次“读"或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间。 而连续启动两次独立的“读"或“写”操作所需要的最短时间，称为存取周期。
• 计算机的应用
  • 科学计算（数值计算）：是计算机的传统应用领域。 利用计算机高速运算和大容量存储的能力，可进行浩繁而复杂、人工难以完成或根本无法完成的种种数值计算。 它是电子计算机的重要应用领域之一。 计算机高速度、高精度的运算解决了人计算机无达解决的复杂的计算问题，例如，卫星轨迹的计算、大规模天气预报、天文学、量子化学、空气动力学、核物理学等领域中。 科学计算的特点是计算量大和数值变化范围广。
  • 数据处理（信息处理）：是目前计算机应用的主要领域。 广泛应用于办公自动化（OA）、企业管理、情报检索等。
  • 过程控制（实时控制）：指计算机作为控制部件对单台设备或整个生产过程进行控制。
  • 计算机辅助系统：计算机辅助教育(CBE)，计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助制造(CAM)，计算机辅助教学(CAI)，计算机辅助测试(CAT)，计算机管理 (CMI)
  • 人工智能:模拟人脑进行演绎推理和采取决策的思维过程 ，是通过在计算机中存储一些定理和推理规则，然后设计程序让计算机自动探索解题的方法 。 应用主要有:机器人、 定理证明、模式识别和专家系统等方面。
  • 网络与通信
  • 多媒体应用：多媒体技术应用领域 其文字，声音，图像，视频，通信等多项技术于一体 。
• 计算机的分类
  • 按综合性能指标，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类。
  • 按信息处理方式，可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机三类。
  • 按用途，可分为通用计算机和专用计算机。
  • 按字长，可分为8位、16位、32位和64位计算机.。