2022年2022年计算机发展史 .pdf

《2022年2022年计算机发展史 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年计算机发展史 .pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计算机发展史姓名：班级：学号：摘要：从世界上第一台电子计算机的发明开始，在近一个世纪的时间里，计算机技术经历了天翻地覆的变化。本文以时间为顺序，详细叙述了计算机的发展历史。关键词：计算机；冯诺依曼；集成电路一引言计算机作为 20 世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，已形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革，计算机已遍及一般学校、企事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。二计算机发展历史设计出可以自行计算的机器，自古以来

2、就是人类的一个梦想。早在公元前 5 世纪，中国人已经开始用算筹作为计算工具。后来，人们发明了算盘，并在 15世纪得到广泛采用。在西方，数学家们利用对数运算，发明计算尺。1673年，数学家莱布尼茨发明了乘法机，这是第一台可以运行完整的四则运算的计算机。19 世纪初，法国的 J.M 雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机，是一种能依照一定的“程序”自动控制的计算机，这是“程序”第一次出现在计算机器中。这种思想给当时的科学家们带来了一个新的希望。1.第一代：电子管计算机（1946-1957）1.1 背景1883年，托马斯爱迪生正在为寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一个小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附

3、近安装了一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。但是他失败了，他无意中发现，没有连接在电路里的铜丝，却因接收到碳丝发射的热电子产生了微弱的电流。当时爱迪生正潜心研究城市电力系统，没重视这个现象。但他为这一发现申请了专利，并命名为“爱迪生效应”。1904年，世界上第一只电子二极管在英国物理学家弗莱明的手下诞生，这使爱迪生效应具有了实用价值。1906 年，美国发明家德福雷斯特，在二极管的灯丝和板极之间巧名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -妙地加了一个栅板，从而发明了第一只真空三极管。电子管的问世为计算机科学家们提供了一种新技术，便是用电设备取代机械设备进行自动的数学

4、运算。1.2 发展过程1946年 2 月 14日，美国宾夕法尼亚大学正式对外公开了世界上第一台电子计算机ENIAC。它使用了 17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地 170 平方米，重达 30吨，每秒钟可进行 5000次加法运算。虽然它还比不上今天最普通的一台微型计算机，但在当时它已是运算速度的绝对冠军，并且其运算的精确度和准确度也是史无前例的。ENIAC奠定了电子计算机的发展基础，在计算机发展史上具有划时代的意义,它的问世标志着电子计算机时代的到来。ENIAC诞生后，数学家冯 诺依曼提出了重大的改进理论，主要有两点：其一是电子计算机应该以二进制为运算基础，其二是电子计算机应采用存储程序

5、 方式工作，并且进一步明确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯诺依曼的这些理论的提出，解决了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯诺依曼方式工作。电子管计算机的基本电子元件是电子管，内存储器采用水银延迟线，外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。由于当时电子技术的限制，运算速度只是每秒几千次几万次基本运算，内存容量仅几千个字。因此，第一代计算机体积大，耗电多，速度低，造价高，使用不便;主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。2.第二代：晶体管计算机（1957-196

6、4）2.1 背景虽然第一代计算机的问世具有划时代的意义，但其所使用的电子管元件在运行时产生的热量太多，可靠性较差，运算速度不快，价格昂贵，体积庞大，这些都使计算机的普及及应用受到了限制。在此背景下，一种更加可靠，性能更优的电子器件也成了此时计算机科学家们的研究重点。2.2 发展过程1948年，贝尔实验室的William B.Shockley、John Bardeen 和 Walter H.Brattain发明了晶体管，10 年后晶体管取代了计算机中的电子管，诞生了晶体管计算机，从而开辟了电子时代新纪元。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管，内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管

7、计算机相比，晶体管计算机体积小，耗电少，成本低，逻辑功能强，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -使用方便，可靠性高。软件上广泛采用高级语言，并出现了早期的操作系统。3.第三代：中小规模集成电路计算机（1964-1971）3.1 背景晶体管计算机虽然相比较于电子管计算机，体积有了明显改善，但仍略显笨重。在此期间，半导体技术飞速发展，人们对于减小计算机的体积有了更多的期待。同时，晶体管计算机的功耗较大也是一个问题。3.2 发展过程随着半导体工艺的发展，成功制造了集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。中小规模集成电路成

8、为计算机的主要部件，主存储器也渐渐过渡到半导体存储器，使计算机的体积更小，大大降低了计算机计算时的功耗，由于减少了焊点和接插件，进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面，有了标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic 语言，其应用领域也进一步扩大。4.第四代：大规模和超大规模集成电路计算机（1971-）4.1 背景到了第三代中小规模集成电路计算机的出现，计算机的运算速度已经达到了每秒数百万到几千万次，但随着科技的发展，人们对于计算机的要求也越来越高，计算机需要进入集成度更高的时代来满足人们对计算机不同的需求。4.2 发展过程在科学家们的努力下，集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大

9、规模集成电路出现，电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次，甚至上亿次基本运算。在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。另外，网络操作系统、数据库管理系统得到广泛应用。微处理器和微型计算机也在这一阶段诞生并获得飞速发展。三结语从第一台计算机产生至今的半个多世纪里，计算机的应用得到不断拓展，计算机类型不断分化，这就决定计算机的发展也朝不同的方向延伸。当今计算机技术正朝着巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展，在未来更有一些新技术会融入到计算机的发展里去。也得益于计算机的高速发展，近半个世纪里，人类无论是生活质量还是科技水平都有巨名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -大的提升。计算机将把人从重复、枯燥的信息处理中解脱出来，从而改变我们的工作、生活和学习方式，给人类和社会拓展了更大的生存和发展空间。可以预见到，在将来人们的生活与计算机技术的应用将更和谐的融入到一起。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -