s1-1 計算機的發(fā)展與應用

微處理器與微計算機系統(tǒng)學習本課程的建議抓住5個環(huán)節(jié)：預習、聽課、復習、記筆記、作業(yè)注重兩個能力：自學能力、實踐能力注意兩個交流：與同學、老師的交流實現(xiàn)一個轉變：大學課程學習方法的轉變。處理好課程與教材的關系：課程學時及內(nèi)容安排，學習參考書計算機的發(fā)展與應用目錄計算機的發(fā)展計算機的特點和應用計算機的發(fā)展公元前5世紀中國人就發(fā)明算盤，廣泛應用于商業(yè)貿(mào)易中。算盤被認為是最早的計算機，并一直沿用至今。算盤在某些方面的運算能力要超過目前的計算機。17世紀，計算機設備有了第二次重要進步，法國人帕斯卡發(fā)明了自動進位加法器。1694年德國數(shù)學家戈特弗里德對其改進，使之可以計算乘法。后來法國人哥倫比亞發(fā)明了可以進行四則運算的計算器?，F(xiàn)代計算機真正起源于英國數(shù)學教授查爾斯·巴貝奇。巴貝奇的蒸汽動力計算機雖然沒有完成，然而卻勾畫出了現(xiàn)代通用計算機的基本功能部分。計算機之父

人物：約翰·文森特·阿塔納索夫職業(yè)：衣阿華州立大學物理系34歲副教授

時間：1937年12月某個冬夜人物：克利夫·貝里職業(yè)：衣阿華州立大學電氣工程碩士研究生阿塔納索夫的研究助手

時間：1939年儀器工作原理：計算器連接起自行車齒輪和電子元件，數(shù)字從修改過的IBM穿孔卡片讀數(shù)機輸入，然后存儲在兩個鼓上，分別容納方程式兩邊的數(shù)字，并精確地以每秒一圈的速度旋轉。每個鼓上有50排電容，每排30個，總共有1500個數(shù)字化的二進制位，按現(xiàn)代說法即1.5千位，它能夠存儲一大串二進制數(shù)。

1943年4月9日，彈道研究實驗室的高級官員同意了毛赫利—艾克特計劃，稱之為ENIAC，即電子數(shù)字積分計算機（ElectronicNumericalIntegratorandComputer）的首字母縮寫。計算機作為賓夕法尼亞大學一項名為ENIAC（電子數(shù)字積分器和計算機）機密計劃的產(chǎn)物。在ENIAC的工作上取得專利的約翰·毛赫利和普雷斯珀·艾克特，是嘗試從新發(fā)明的機器中盈利的第一人。數(shù)字計算機的發(fā)展1946電子管計算機1957晶體管計算機1964集成電路計算機1972大規(guī)模集成電路計算機第一代電子管計算機重達30噸每秒5000次加法運算占地170m2功率150KW18000個電子管1946年2月15日，世界上第一臺數(shù)字電子計算機ENIAC在美國的賓夕法尼亞大學誕生。ENIAC代表了計算機發(fā)展史上的里程碑,它的問世標志著計算機時代的到來。操作指令為特定任務而編制，每種機器有各自不同的機器語言，功能受到限制，速度也慢。使用真空電子管和磁鼓儲存數(shù)據(jù)。馮·諾依曼理論在ENIAC的開發(fā)過程中，美藉科學家馮·諾依曼針對它存在的問題，提出一個全新的通用計算機方案—馮·諾依曼理論。從ENIAC到當前最先進的計算機都采用的是馮諾依曼體系結構，所以馮諾依曼是當之無愧的數(shù)字計算機之父。計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五個部分組成采用二進制表示計算機的指令和數(shù)據(jù)將程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，計算機按順序自動的執(zhí)行程序馮·諾依曼理論第二代晶體管計算機晶體管和磁芯存儲器的發(fā)明導致了第二代計算機的產(chǎn)生，其主要特點是體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。1955年貝爾實驗室研制出世界上第一臺全晶體管計算機TRADIC，裝有800只晶體管，僅100瓦功率，占地也只有3立方英尺。計算機中存儲的程序使得計算機有了很好的適應性，可以更有效地用于商業(yè)用途。磁盤磁帶打印機內(nèi)存在這一時期出現(xiàn)了更高級的COBOL和FORTRAN等語言，使計算機編程更容易，新的職業(yè)(程序員、分析員和計算機系統(tǒng)專家)和整個軟件產(chǎn)業(yè)由此而誕生。第三代集成電路計算機1961年德州儀器公司僅用不到9個月時間，便研制出第一臺用集成電路組裝的計算機，標志著電腦從此進入它的第三代歷史。更多的元件集成到單一的半導體芯片上，計算機變得更小，功耗更低，速度更快。這一時期的發(fā)展還包括使用了操作系統(tǒng)，使得計算機在中心程序的控制協(xié)調下可以同時運行許多不同的程序。

1959年基爾比與諾伊斯同時發(fā)明了集成電路(IC)，將三種電子元件結合到一片小小的硅片上。該機共有587塊集成電路，重不過300克，體積不到100立方厘米，功率只有16瓦。第四代大規(guī)模集成電路計算機目錄1.1.1計算機的發(fā)展1.1.2計算機的特點和應用計算機的特點和應用巨型機—天河一號大型主機小巨型機—NS1000小型機特種計算機個人計算機計算機的種類很多，因此分類的方法也很多。根據(jù)計算機分類的演變過程和近期可能的發(fā)展趨勢，通常將計算機分為巨型機、小巨型機、大型主機、小型機、工作站、個人計算機和特種計算機共7大類。。工作站特種計算機—分類與特點特種計算機是一種加固的增強型計算機，它可以作為工業(yè)控制器在工業(yè)環(huán)境中可靠運行。由于特種計算機的性能可靠、軟件豐富、價格低廉，因此特種計算機在嵌入式工業(yè)自動化控制中異軍突起后來居上，應用日趨廣泛。分類使用IntelX86架構使用ARM架構技術特點全鋼標準結構機箱總線結構、模塊化和一體化設計技術兩種散熱方式高度可靠工業(yè)電源自診斷功能可選多種控制模塊系統(tǒng)自動復位多種實時操作系統(tǒng)特種計算機—應用領域應用領域工業(yè)現(xiàn)場路橋收費醫(yī)療智能交通監(jiān)控數(shù)控機床電力鐵路航天......個人計算機使用IntelX86架構的PC機使用PowerPC架構的Macintosh蘋果電腦DEC公司推出使用它自己Alpha芯片機器分類功能多、配置全、適應面廣、通用性強設計先進較高的運算速度和較大的存儲容量帶有通用外設，配備各種軟件特點辦公自動化數(shù)據(jù)庫管理圖像識別語音識別專家系統(tǒng)多媒體技術家庭應用應用嵌入式系統(tǒng)技術嵌入式計算機系統(tǒng)的出現(xiàn)，是現(xiàn)代計算機發(fā)展史上的里程碑事件。嵌入式系統(tǒng)誕生于微型計算機時代，與通用計算機的發(fā)展道路完全不同，形成了獨立的單芯片的技術發(fā)展道路。由于嵌入式系統(tǒng)的誕生，現(xiàn)代計算機領域中出現(xiàn)了通用計算機與嵌入式計算機的兩大分支。不可兼顧的技術發(fā)展道路，形成了兩大分支的獨立發(fā)展道路：通用計算機按照高速、海量的技術發(fā)展；嵌入式計算機系統(tǒng)則為滿足對象系統(tǒng)嵌入式智能化控制要求發(fā)展。由于獨立的分工發(fā)展，20世紀末，現(xiàn)代計算機的兩大分支都得到了迅猛地發(fā)展。通用計算機按照高速、海量的技術發(fā)展嵌入式計算機滿足對象系統(tǒng)嵌入式智能化控制要求發(fā)展無處不