发布于:2005-11-27 22:23:27
来自:电气工程/建筑智能化
[复制转发]
世界公认的第一台通用电子数字计算机是1946年由美国宾夕法尼亚大学莫尔学院的莫奇利和埃克特领导的科研小组建造的,取名为ENIAC(即电子数字积分计算机的英文缩写)。
ENIAC计算速度为5000次/秒,每次至多只能存储20个字长为10位的十进制数。计算程序是通过插件式“外接”线路实现的,尚未采用“程序存储”方式。为了在机器上进行几分钟的数字计算,其准备工作要用几小时甚至1—2天的时间,使用很不方便。
计算机发展的分代史,通常是以计算机所采用的逻辑元件作为划分时代的标准的。迄今为止,计算机的发展已经历四代,正向新一代计算机过渡。
1. 第一代电子计算机(1946~1958年)
其主要特征是采用电子管作为基本逻辑元件。存储器早期采用水银延迟线,后期采用磁鼓或磁芯。由于采用电子管,第一代计算机的体积大、耗电多、价格贵,运行速度低,存储容量小,可靠性差。编程语言使用低级语言,即机器语言或汇编语言,几乎没有什么软件配置,主要用于科学计算。尽管如此,这一代计算机却奠定了计算机的技术基础,如:二进制、自动计算和程序设计等,对以后计算机的发展产生了深远的影响。
2. 第二代电子计算机(1958~1964年)
其主要特征是采用晶体管作为逻辑元件。晶体管与电子管相比,具有体积小、寿命长、开关速度快、省电等优点。内存主要采用磁芯存储器,外存开始使用磁盘。
这个时期,计算机的软件也有很大发展,各种早期的高级语言(FORTRAN、COBOL、ALGOL等)相继问世,因而在程序设计中降低了程序设计的复杂性。由于采用了晶体管,第二代计算机的体积大大减小,运算速度及可靠性等各项性能大为提高。计算机的应用已由科学计算拓展到数据处理、过程控制等领域。
3. 第三代电子计算机(1964~1974年)
其主要特征是采用半导体中小规模集成电路作为逻辑元件,半导体存储器取代了沿用多年的磁芯存储器。这一时期的中、小规模集成电路技术,可将数十个、成百个分离的电子元件集中做在一块硅片上。集成电路体积更小,耗电更省,寿命更长,可靠性更高,这使得第三代计算机的总体性能较之第二代计算机有了大幅度的跃升。计算机系统结构有了很大改进,在商品计算机设计上出现了标准化、通用化、系列化的局面。软件技术也日趋完善,并有了操作系统。此外,计算机的应用进入到许多科学技术领域。
4. 第四代电子计算机(1974年以后)
采用大规模集成电路作为逻辑元件是第四代计算机的主要特征。这个时期是计算机发展最快、技术成果最多、应用空前普及的时期。
自进入第四代计算机以来,计算机的硬件与软件技术都获得了惊人的发展。计算机系统向微型化、巨型化、网络化和智能化的方向发展,计算机的系统软件的功能日趋完善,规模越来越大、应用软件的开发日趋简便。多媒体技术的兴起引起计算机应用领域的革命,人们利用声音、符号、图形、图像即可开发计算机的应用。在网络技术的支持下,信息表达工具(电话、电视、终端)、信息处理工具(计算机)和信息传输工具(有线通讯、无线通讯及卫星通讯)已经趋于一体化,为人类方便地处理信息开辟了更广阔的前景。
全部回复(7 )
只看楼主 我来说两句自1946年世界上出现第一台电子数字计算机以来.计算机的硬件结构和软件系统都已发生惊人的变化,计算机的种类多种多样,不同种类计算机的性能和应用领域也各不相同,但就其基本组成而言,仍未摆脱冯•诺依曼型计算机的设计思想,它们都遵循相同的工作原理:冯•诺伊曼原理,它们的基本构成部件也完全一样。
1.3.1 冯•诺伊曼原理
电子计算机采用了“存储程序控制”原理。这一原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯•诺伊曼(Von Neumann)提出的,所以又称为“冯•诺伊曼原理”。
“存储程序控制”原理的基本内容是:
 用二进制形式表示数据和指令;
 将程序(数据和指令序列)预先存放在主存储器中,使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令,并加以执行,这是“存储程序控制”的基本特点;
 确立了计算机系统的5大基本部件:存储器、控制器、运算器、输入设备和输出设备,同时也规定了5大部件的基本功能。
冯•诺依曼型计算机的两大特征是“程序存储”和“采用二进制”。具体地说,在上述计算机中,要实现机器的自动计算,必须先根据题目的要求,编制出求解该问题的计算程序,并通过输入设备将该程序存入计算机的存储器中,称之“程序存储”。在计算机中,计算程序及数据是用二进制代码表示的,计算机只能存储并识别二进制代码表示的计算程序和数据,称之“采用二进制”。
冯•诺伊曼思想实际上是电子计算机设计的基本思想,奠定了现代电子计算机的基本结构,开创了程序设计的时代。
回复 举报
计算机软件的发展受到应用和硬件发展的推动和制约。反之,软件的发展也推动了应用和硬件的发展。软件的发展经历了如下阶段三个阶段:
第一阶段(20世纪40年代中期到50年代中期)
从第一台计算机上的第一个程序开始到实用的高级程序设计语言出现以前。在计算机发展初期,应用领域较窄,主要是科学计算与工程计算。处理对象是数值数据。编制程序所用的工具是低级语言。程序的设计和编制工作采用个体工作方式,强调编程技巧和运行效率。研究对象是顺序程序。这一阶段主要研究科学计算与工程计算程序、服务性程序和程序库。当时人们对和程序有关的文档的重要性尚认识不足,重点考虑程序本身。那时虽尚未出现“软件”一词,但毕竟由于程序是软件的主体,从发展的连续性来看,仍应将其归为第一阶段。
第二阶段(50年代中期到60年代后期)
从实用的高级程序设计语言出现到60年代后软件工程提出以前。1956年在IBM 704机器研制出第一个实用的高级语言FORTRAN及其翻译程序。此后,相继又有多种高级语言问世,如:ALGOL 60、COBOL、ALGOL 68等,从而设计和编制程序的功效显著提高。为了充分利用系统资源,产生了操作系统(如IBM 360操作系统)。为了适应大量数据处理问题的需要,研制了数据库及其管理系统。在50年代后期人们逐渐认识到和程序有关的文档的重要性,因此到了60年代初期,出现了“软件”一词,融程序及其有关文档为一体。
由于软件的复杂程度迅速提高,研制周期变长,正确性难以保证,可靠性问题相当突出。到了60年代中期,发生了人们难以控制的局面,即所谓软件危机。
为了解决这一危机,人们进行了以下三方面的工作:第一,提出结构化程序设计方法;第二,提出用工程方法开发软件;第三,从理论上探讨程序正确性和软件可靠性问题。
第三阶段(60年代后期到目前)
从软件工程提出迄今为第三阶段。由于大型软件的开发是一项工程性任务,采用个体或合作方式不仅效率低、产品可靠性差,而且很难完成,只有采用工程方法才能适应。从而在1968年的大西洋公约学术会议上提出了“软件工程”的概念。
回复 举报