第一節 計算機的發展及其應用
電子計算機是一種能夠自動地高速地解決數學問題和邏輯問題的電子設備;自從1946年第一台電子計算機ENIAC誕生以來,在近半個世紀裏,計算機科學及英應用技術獲得了驚人的發展,它是20世紀科學技術的最重要成就黨,也是現代高科技重要組成部分。
計算機在50年代初期,才正式開始產生和使用,這個時期采用電子管作為其主要元器件,可靠性差,價格高,因此應用受到限製;當晶體管,特別是集成電路、直接在一塊矽片上作出晶體管、電阻並按照預先設計的邏輯線路連接起來,形成一定功能的集成塊爹出現後,電子計算機所用的元器件不斷更薪,其可靠性得到大幅度提高,麗造價卻太大下降,基本上每五至八年,就進行一次更新換代。其運算速度提高十倍。體積縮小原來三分之一,成本也降低十分之一。目前,計算機技術的研製正方興未艾,新的設計思想、新的製造工藝不斷出現。
就功能而富,可將計算艦分為巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機等五類。由於大規模集成電路的發展,1971年出現了第一台微型計算機。由於微型計算機結構緊湊,設計周期短,使用方便,對外界環境要求不高,功能日益完善,因此發展很快。目前普及應用最輕巧靈活的是微型計算機。
由於計算機具有運算速度快、精確度高、存儲量大等特點,其應用咒乎已滲透到社會生活中一切領域。如在機械加工上,計算機能控製機床自動加工複雜的零件;在航空上,能使宇宙飛船正確地進入軌道在軍事上,能使導彈準確地擊中目標;在醫學上,可以代替醫生診斷疾病,自動開藥方和假條;在交通上,可以代替人管理交通,實現火車的行車調動、編組和售票的自動化;在出版上,可使人們能方便地編輯稿件,完成稿件自動排版;在_文藝上,可以輔助人們作曲,與人對弈象棋、圍棋;等等。從分類來說,電子計算機有以下幾個方麵的應用:
①科學計算,或稱數值計算。計算機代替人進行大量的、繁重的計算。美國研製人類曆史上第一台電子計算機ENIAC的目的就是為了解決一個數值計算的問題。
②用於自動控製係統,特別是工業:交通的啟動控製;
③數據處理和信息加工。利用計算機對大批數據進行加工、分析和處理,如財務管理、圖書檢索等。
④計算機輔助設計(簡稱CAD)。利用計算機部分代替人工進行飛機、機械、房屋、永壩、電路、通信以及服裝等的設計。
⑤人工智能方麵的研究和應用,利用計算機模擬人腦的部分功能。
第二節 計算機係統
一、計算機硬件
構成計算機的一切電氣設備統稱為計算機硬件。無論哪一類計算機均由如下五個部分組成:
①控製器:控製器用來規定計算機執行指令的順序,控製協調計算機各部件的工作。