計算機發(fā)展史

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計算機開展史人類早期的計算工具1計算機發(fā)展的幾個階段2世界上第一臺電子計算機3我國計算機發(fā)展歷程4人類早期的計算工具算盤據(jù)史載，早在漢朝末期，中國人就在長期使用算籌的根底上創(chuàng)造了珠算，即是我們現(xiàn)在所稱的“算盤〞。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關(guān)系密切的計算工具，最初大約出現(xiàn)于漢朝，到元朝時漸趨成熟。它是中國古代的一項偉大、重要的創(chuàng)造，在阿拉伯數(shù)字出現(xiàn)前是全世界廣為使用的計算工具，是計算工具開展史上的第一項重大創(chuàng)造。人類早期的計算工具滾輪式加法器1642年，法國數(shù)學家和物理學家帕斯卡設計并制作了一臺能自動進位的加減法計算裝置〔Pascaline〕。當初創(chuàng)造它的目的是為了幫助父親解決稅務上的計算。其外觀上有6個輪子，分別代表著個、十、百、千、萬、十萬等。只需要順時針撥動輪子，就可以進行加法，而逆時針那么進行減法。原理和手表相似，可以說是計算機的開山鼻祖了。人類早期的計算工具差分機

1822年，英國數(shù)學家查爾斯·巴貝奇設計了一臺差分機，最初的嘗試是用來求解對數(shù)和三角函數(shù)，以致近似計算多項式。1834年他又完成了分析機的設計方案，它是在差分機的根底上做了較大的改進，不僅可以作數(shù)字運算，還可以作邏輯運算。分析機的設計思想已具有現(xiàn)代計算機的概念，但因當時的技術(shù)水準是不可能制造完成的。人類早期的計算工具機電式計算機1938年，德國科學家朱斯成功制造了第一臺二進制Z-1型計算機，這還是一臺純機械的計算機。此后，他又研制了Z系列計算機，其中，Z-3型計算機除了所用的元件是電器元件之外，其余的設計思想和電子計算機幾乎沒有什么差異，可以說是世界上第一臺通用程序控制機電式計算機。它全部采用繼電器，同時采用了浮點記數(shù)法、帶數(shù)字存儲地址的指令形式等。人類早期的計算工具機電式計算機美國哈佛大學應用數(shù)學霍華德·艾肯〔HowardHathawayAiken〕教授受巴貝奇思想啟發(fā)，在1937年得到美國海軍部的經(jīng)費支持，于1944年研制成功了一臺機電式計算機MarkⅠ。IBM公司將它命名為ASCC即AutomaticSequenceControlledCalculator〔自動順序控制計算器〕?！榜R克1號〞做乘法運算一次最多需要6秒，除法10多秒。運算速度不算太快，但精確度很高〔小數(shù)點后23位〕。繼MarkⅠ之后，艾肯又先后研制成MarkⅡ〔1946年〕、MarkⅢ〔1950年〕、MarkⅣ〔1952年〕。計算機開展的幾個階段按主要構(gòu)成器件自ENAIC誕生至今半個多世紀來，計算機獲得了突飛猛進的開展。人們依據(jù)計算機性能和當時軟硬件技術(shù)〔主要根據(jù)所使用的電子器件〕，將計算機的開展劃分成以下四個階段：第一代計算機：電子管計算機〔1946-1958年〕第二代計算機：晶體管計算機〔1958-1964年〕第三代計算機：中、小規(guī)模集成電路計算機〔1964-1970年〕第四代計算機：大規(guī)模集成電路計算機〔1970年至今〕計算機開展的四個階段發(fā)展階段第一代第二代第三代第四代年代1946-19581958-19641964-19701970-現(xiàn)在電子器件電子管晶體管中、小集成電路大、超大規(guī)模集成電路存儲器水銀延遲線、磁鼓、紙帶磁芯、磁帶磁芯、磁帶、磁盤、半導體存儲器高集成度半導體存儲器、磁盤、光盤軟件機器語言、匯編語言監(jiān)控程序、高級語言操作系統(tǒng)、應用程序操作系統(tǒng)、高級語言、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應該程序運算速度5000至3萬次/秒幾十萬至百萬次/秒百萬至幾百萬次/秒幾百萬至千億次/秒典型機種ENIAC、EDVAC、IBM650CDC6600、

IBM1401IBM360、PDP-8、VAX11IBMS370、ILLIAC-IV、

IBMPC計算機開展的幾個階段按計算機的應用小、中、大、巨型機階段微型機〔又稱電腦〕階段網(wǎng)絡化階段計算機開展的幾個階段微型機〔又稱電腦〕階段二十世紀七十年代以來，由于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的飛速開展，微處理器芯片連續(xù)更新?lián)Q代，微型計算機連年降價，加上豐富的軟件和外部設備，操作簡單，使微型計算機很快普及到社會各個領(lǐng)域并走進了千家萬戶。隨著微電子技術(shù)的進一步開展，微型計算機將開展得更加迅速，其中筆記本型、掌上型等微型計算機必將以更優(yōu)的性能價格比受到人們的歡送。計算機開展的幾個階段網(wǎng)絡化利用通信技術(shù)和計算機技術(shù)，把分布在不同地點的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡協(xié)議相互通信，以到達所有用戶都可共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的?，F(xiàn)在，計算機網(wǎng)絡在交通、金融、企業(yè)管理、教育、郵電、商業(yè)等各行各業(yè)中得到廣泛的應用。目前各國都在開發(fā)三網(wǎng)合一的系統(tǒng)工程，即將計算機網(wǎng)、電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)合為一體。將來通過網(wǎng)絡能更好的傳送數(shù)據(jù)、文本資料、聲音、圖形和圖象，用戶可隨時隨地在全世界范圍拔打可視或收看任意國家的電視和電影。世界上第一臺電子計算機世界上第一臺電子數(shù)字式計算機于1946年2月15日在美國賓夕法尼亞大學研制成功，

它的名稱叫ENIAC〔The

ElectronicNumberical

IntergratorandCalculator〕，

全稱叫"電子數(shù)值積分計算機"。它使用了17468個真空電子管，耗電174千瓦，占地170平方米，重達30噸，每秒鐘可進行5000次加法運算。世界上第一臺電子計算機雖然它還比不上今天最普通的一臺微型計算機，但在當時它已是運算速度的絕對冠軍，并且其運算的精確度和準確度也是史無前例的。以圓周率(π)的計算為例，中國的古代科學家祖沖之利用算籌，消耗15年心血，才把圓周率計算到小數(shù)點后7位數(shù)。一千多年后，英國人香克斯以畢生精力計算圓周率，才計算到小數(shù)點后707位。而使用ENIAC進行計算，僅用了40秒就到達了這個記錄。世界上第一臺電子計算機ENIAC誕生后，數(shù)學家馮·諾依曼提出了重大的改進理論，主要有兩點：其一是電子計算機應該以二進制為運算根底；其二是電子計算機應采用"存儲程序"方式工作，并且進一步明確指出了整個計算機的結(jié)構(gòu)應由五個局部組成：

運算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置。馮·諾依曼的這些理論的提出，解決了計算機的運算自動化的問題和速度配合問題，對后來計算機的開展起到了決定性的作用。ENIAC奠定了電子計算機的開展根底，在計算機開展史上具有劃時代的意義，它的問世標志著電子計算機時代的到來。我國計算機開展歷程1956年周恩來總理親自提議、主持、制定我國《十二年科學技術(shù)開展規(guī)劃》，選定了“計算機、電子學、半導體、自動化〞作為“開展規(guī)劃〞的四項緊急措施，并制定了計算機科研、生產(chǎn)、教育開展方案，我國計算機事業(yè)由此起步。1956年8月25日我國第一個計算技術(shù)研究機構(gòu)--中

國科學院計算技術(shù)研究所籌備委員會成立，著名數(shù)學家

華羅庚任主任。這就是我國計算技術(shù)研究機構(gòu)的搖籃。華羅庚教授是我國計算技術(shù)的奠基人和最主要的開

拓者之一。我國計算機開展歷程第一代電子管計算機研制(1958-1964年)

在(前)蘇聯(lián)專家的指導下，中科院計算所等單位完成了我國第一臺小型計算機。1958年6月該電子計算機安裝調(diào)試，8月1日該機可以表演短程序運行，標志著我國第一臺電子計算機誕生。為紀念這個日子，該機定名為八一型數(shù)字電子計算機，后改名為103型計算機(即DJS-1型)。103機，字長31位，內(nèi)存容量為1024字節(jié)，當時運算速度只有每秒幾十次，后來安裝了自行研制的磁心存儲器，運算速度提高到每秒3000次。1964年我國第一臺自行設計的大型通用數(shù)字電子管計算機119機研制成功。我國計算機開展歷程第二代晶體管計算機研制(1965-1972年)1965年中科院計算所研制成功了我國第一臺大型晶體管計算機：109乙機(共用2萬多支晶體管，3萬多支二極管)；對109乙機加以改進，兩年后又推出109丙機，在我國兩彈試制中發(fā)揮了重要作用，被用戶譽為“功勛機〞。華北計算所先后研制成功108機、

108乙機(DJS-6)、121機(DJS-21)和

320機(DJS-8)，并在738廠等五家工

廠生產(chǎn)。我國計算機開展歷程第三代中小規(guī)模集成電路計算機(1973-80年代初)1973年年初，由北京大學、北京有線電廠和燃化部等有關(guān)單位共同研制成功中國第一臺百萬次集成電路電子計算機150機，該機字長數(shù)48位，每秒運算100萬次，主內(nèi)存130K。主要用于石油、地質(zhì)、氣象和軍事部門。1974年清華大學等單位聯(lián)合設計，研制DJS-130小型計算機，8月，第一臺DJS－130機在北京無線電三廠試制成功，并通過鑒定。之后，131、132、135、140、152、153等共13個機型先后研制成功。逐漸形成了我國第一種國產(chǎn)DJS-100系列機。我國計算機開展歷程第四代超大規(guī)模集成電路的計算機〔80年代中期至今〕我國第四代計算機研制也是從微機開始的。1980年初我國不少單位也開始采用Z80、X86和M6800芯片研制微機。1983年12電子部六所研制成功與IBMPC機兼容的DJS-0520微機。十多年來我國微機產(chǎn)業(yè)走過了一段不平凡道路。現(xiàn)在以聯(lián)想微機為代表

的國產(chǎn)電腦已占領(lǐng)一大半國

內(nèi)市場。我國計算機開展歷程我國第一臺微型計算機(1977年)1977年4月，安徽無線電廠、清華大學和四機部六所聯(lián)合研制成功我國第一臺微型計算機DJS－050機，從此揭開了中國微型計算機的開展歷史。1979年，中國研制成功仿8080的4片微處理器和多片的6800微處理器，隨后研制出單片的仿8080與6800微處理器，并以此為根底，研制出相應型號的微機DJS－050系列及060系列。1984年，開發(fā)出與IBMPC兼容的“長城0520CH〞微型計算機，標志著中國微型計算機事業(yè)從科研邁入了產(chǎn)業(yè)化的進程，是我國第一臺商品化個人電腦。1987年，第一臺國產(chǎn)的286微機——長城286正式推出；1988年，第一臺國產(chǎn)386微機——長城386推出；1990年，長城486計算機問世。我國計算機開展歷程我國第一臺巨型計算機(1983年)

1983年12月，研制成功"銀河I號"巨型計算機，運算速度達每秒1億次。該機型共生產(chǎn)3臺，分別安裝于石油、西部計算中心和

高校計算機研究所。銀河-I巨型計算