计算机发展经历了几个阶段?
互联网时代已经到来了,小编推荐你不可不知的计算机发展历史的四个阶段,让你更加了解计算机。
世界上第一台电子数字式计算机于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学研制成功,它的名称叫ENIAC(埃尼阿克),是电子数值积分式计算机(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的缩写。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。以圆周率(π)的计算为例,中国的古代科学家祖冲之利用算筹,耗费15年心血,才把圆周率计算到小数点后7位数。一千多年后,英国人香克斯以毕生精力计算圆周率,才计算到小数点后707位。而使用ENIAC进行计算,仅用了40秒就达到了这个记录,还发现香克斯的计算中,第528位是错误的。
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"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。
ENIAC诞生后短短的几十年间,计算机的发展突飞猛进。主要电子器件相继使用了真空电子管,晶体管,中、小规模集成电路和大规模、超大规模集成电路,引起计算机的几次更新换代。每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小,功能大大增强,应用领域进一步拓宽。特别是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现,使得计算机迅速普及,进入了办公室和家庭,在办公室自动化和多媒体应用方面发挥了很大的作用。目前,计算机的应用已扩展到社会的各个领域。可将计算机的发展过程分成以下几个阶段:
第一代(1946~1957年)是电子计算机,它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。软件上采用机器语言,后期采用汇编语言。
第二代(1958~1970年)是晶体管计算机。1948年,美国贝尔实验室发明了晶体管,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。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,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。
第三代(1963~1970年)是集成电路计算机。随着半导体技术的发展,1958年夏,美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。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。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路,磁芯存储器进一步发展,并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路,第三代计算机各方面性能都有了极大提高:体积缩小,价格降低,功能增强,可靠性大大提高。软件上广泛使用操作系统,产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。
第四代(1971年~日前)是大规模集成电路计算机。随着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规模集成电路的出现,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。
微型计算机的发展
微型计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上,每当一款新型的微处理器出现时,就会带动微机系统的其它部件的相应发展,如微机体系结构的进一步优化,存储器存取容量的不断增大、存取速度的不断提高,外围设备性能的不断改进以及新设备的不断出现等。
根据微处理器的字长和功能,可将微型计算机的功能划分为以下几个阶段:
第一阶段( 1971 ~ 1973 年)是 4 位和 8 位低档微处理器时代。通常称为第一代,其典型产品是 Intel4004 和 Intel8008 微处理器和分别由它们组成的 MCS-4 和 MCS-8 微机。基本特点是采用 PMOS 工艺,集成度低( £ 4000 个晶体管 / 片),系统结构和指令系统都比较简单,主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目较少( 20 多条指令),基本指令周期为 20 ~ 50 μ s ,用于家电和简单的控制场合。
第二阶段( 1974 ~ 1977 年)是 8 位中高档微处理器时代。通常称为第二代,其典型产品是 Intel8080/8085 、 Motorola 公司的 MC6800 、 Zilog 公司的 Z80 等,以及各种 8 位单片机,如 Intel 公司的 8048 、 Motorola 公司的 MC6801 、 Zilog 公司的 Z8 等。它们的特点是采用 NMOS 工艺,集成度提高约 4 倍,运算速度提高约 10~15 倍(基本指令执行时间 1 ~ 2 μ s ),指令系统比较完善,具有典型的计算机体系结构和中断、 DMA 等控制功能。软件方面除了汇编语言外,还有 BASIC 、 FORTRAN 等高级语言和相应的解释程序和编译程序,在后期还出现了操作系统,如 CM/P 就是当时流行的操作系统。
第三阶段( 1978 ~ 1984 年)是 16 微处理器时代。通常称为第三代,其典型产品是 Intel 公司的 8086/8088 、 80286 , Motorola 公司的 M68000 , Zilog 公司的 Z8000 等微处理器。其特点是采用 HMOS 工艺,集成度( 20000~70000 晶体管 / 片)和运算速度(基本指令执行时间是 0.5 μ s )都比第二代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善,采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件,并配置了软件系统。
这一时期的著名微机产品有 IBM 公司的个人计算机 PC ( Personal Computer )。 1981 年推出的 IBM PC 机采用 8088 CPU 。紧接着 1982 年又推出了扩展型的个人计算机 IBM PC/XT ,它对内存进行了扩充,并增加了一个硬磁盘驱动器。 1984 年 IBM 推出了以 80286 处理器为核心组成的 16 位增强型个人计算机 IBM PC/AT 。由于 IBM 公司在发展 PC 机时采用了技术开放的策略,使 PC 机风靡世界。
第四阶段( 1985 ~ 1992 年)是 32 位微处理器时代,又称为第四代。其典型产品是 Intel 公司的 80386/80486 , Motorola 公司的 M68030/68040 等。其特点是采用 HMOS 或 CMOS 工艺,集成度高达 100 万晶体管 / 片,具有 32 位地址线和 32 位数据总线。每秒钟可完成 600 万条指令( MIPS , Million Instructions Per Second )。微机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机,完全可以胜任多任务、多用户的作业。同期,其他一些微处理器生产厂商(如 AMD 、 TEXAS 等)也推出了 80386/80486 系列的芯片。
第五阶段( 1993 年以后)是奔腾( Pentium )系列微处理器时代,通常称为第五代。典型产品是 Intel 公司的奔腾系列芯片及与之兼容的 AMD 的 K6 系列微处理器芯片。内部采用了超标量指令流水线结构,并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着 MMX ( Multi Media eXtended )微处理器的出现,使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。 2000 年 3 月, AMD 与 Intel 分别推出了时钟频率达 1GHz 的 Athlon 和 Pentium III 。 2000 年 11 月, Intel 又推出了 Pentium Ⅳ微处理器,集成度高达每片 4200 万个晶体管,主频 1.5GHz , 400MHz 的前端总线,使用全新 SSE 2 指令集。 2002 年 11 月, Intel 推出的 Pentium Ⅳ微处理器的时钟频率达到 3.06GHz ,而且微处理器还在不断地发展,性能也在不断提升。
计算机的发展经历了哪些阶段各阶段的主要特征是什么
特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。第2代:晶体管数字机(1958—1964年)硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主,并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、...
计算机一共有几个发展阶段?分别在那个年代?
1971年,世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生,标志着微型计算机时代的开始。微型计算机的出现使得计算机应用走向了家庭,并在信息管理、科学计算等领域发挥着重要作用。综上所述,计算机的发展经历了从巨型机到微型机的转变,不仅在硬件上实现了小型化和高性能,而且在软件和应用领域也取得了革命性的进步。
计算机发展经历了几代?
软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。第2代:晶体管数字机(1958—1964年)硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主...
计算机发展经历了哪几个时代,各有什么特点?
计算机发展经历了四个时代:电子管-晶体管--中小规模集成电路--大规模及超大规模集成电路。特点:第一代为电子管计算机,使用的软件程序主要为机器语言。第二代机是晶体管作为主要逻辑元件的计算机,软件程序使用了汇编语言且高级程序设计语言诞生。第三代机是由中小规模集成电路组成的计算机,软件程序使用状况...
计算机的发展经过了几代?是怎么划分的
一共经历电子管数字机、晶体管数字机、集成电路数字机、大规模集成电路机四代。主要是从硬件、软件更新来划分。1、第1代:电子管数字机(1946—1958年)。硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器...
计算机的发展先后主要经历了哪几个阶段?
计算机的发展 世界上第一台计算机是1946年问世的。半个世纪以来,计算机获得突飞猛进的发展。在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展相提并论。人们根据计算机的性能和当时的硬件技术状况,将计算机的发展分成几个阶段,每一阶段在技术上都是一次新的突破,在性能上都是一次质的飞跃。1....
计算机的发展经历了哪几个阶段
第1代:电子管数字机(1946—1958年)第2代:晶体管数字机(1958—1964年)第3代:集成电路数字机(1964—1970年)第4代:大规模集成电路机(1970年至今)计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序...
计算机的发展历经了哪几个阶段?每一阶段的组成元器件是什么?
从核心元器件的角度而言,计算机的发展经历了真空管、晶体管、大规模集成电路、超大规模和甚大规模集成电路四个阶段。第一代计算机基于真空管技术。特点:无操作系统,采用机器指令或汇编语言。第二代计算机基于晶体管技术。国外第二代电子计算机的生存期大约是1957-1964年。其软件开始使用面向过程的程序设...
计算机的发展经历了几代?
第一代(1946~1958):电子管数字计算机,采用的主要元器件是电子管。第二代(1958~1964):晶体管数字计算机,采用的主要元器件是晶体管。第三代(1964~1971):集成电路数字计算机,采用的主要元器件是集成电路。第四代(1971年以后):大规模集成电路数字计算机,采用的主要元器件是大规模集成电路。
计算机发展分为哪几代?各自的特征是什么?
计算机的发展到目前为止共经历了四个时代,从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管,每个电子管都会散发大量的热量,因此,如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时,计算机运行时常常发生...
仁肿新适:[答案] 1.第一代计算机(1946年~1957年) 主要元器件是电子管. 2.第二代计算机(1958年~1964年) 用晶体管代替了电子管. 3.第三代计算机(1965年~1970年) 以中、小规模集成电路取代了晶体管. 4.第四代计算机(1971年至今) 采用大规模集成电路和...
理塘县13079181069: 计算机的发展经历了哪几个阶段 各阶段的特点是什么 - ?
仁肿新适:[答案] 第一代计算机 特征是采用电子管作为主要元器件 第二代计算机 特征是采用晶体管作为主要器件 第三代计算机 特征是半导体中小规模集成电路 第四代计算机 特征是大规模和超大规模集成电路
理塘县13079181069: 现代计算机的发展经历了哪几个阶段、各阶段的特点是什么?是以什么为标志划分的? - ?
仁肿新适:[答案] 四个发展阶段:第一个发展阶段:1946-1956年电子管计算机的时代.1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大学,它由冯·诺依曼设计的.占地170平方 ,150KW.运算速度慢还没有人快.是计算机发展历史上的一个里程碑.(E...
理塘县13079181069: 计算机的发展经历了哪几个阶段 - ?
仁肿新适: 目前计算机技术已经在巨型化、微型化、网络化和人工智能化等几个得到了很大的发展.四个发展阶段: 第一个发展阶段:1946-1956年电子管计算机的时代.1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大 学,它由冯·诺依曼设计的.占地...
理塘县13079181069: 计算机发展经过了几个阶段? - ?
仁肿新适: 第一代计算机(电子管时代):体积大,功耗大,速度慢 第二代计算机(晶体管时代):① 采用晶体管作为逻辑开关元件; ② 使用磁芯作为主存储器(内存), 辅储器(外存)采用磁盘和磁带;存储量增加,可靠性提高; ③ 输出输入方式有...
理塘县13079181069: 计算机发展经历了哪几何阶段,各阶段主要特点是什么 - ?
仁肿新适:[答案] 第一代电子计算机——电子管电路 第二代电子计算机——晶体管电路 第三代电子计算机——集成电路 第四代电子计算机——大规模集成电路
理塘县13079181069: 从世界上第一台电子计算机诞生到现在,电子计算机的发展已经历了哪几个阶段(或称几代),微型计算机的发展 - ?
仁肿新适:[答案] 微型计算机的发展又经历了哪几个阶段
理塘县13079181069: 计算机的发展经历了哪几个阶段??
仁肿新适: 洋洋这里简单回答吧,分四个阶段,第一阶段:电子管计算机(1945-1656),第二阶段:晶体管计算机(1956-1963),第三阶段:集成电路计算机(1969-1971),第四阶段:大规模集成电路计算机(1971-现在).
理塘县13079181069: 计算机发展经历了哪几个阶段 - ?
仁肿新适: 原发布者:rybf716第一章简答题1、计算机的发展经历了哪几个阶段?各阶段的主要特点是什么?答:电子计算机的发展已经历了四代,正向第五代智能化的计算机发展.前四代计算机的特点是:第一代为电子管计算机,使用的软件程序主要...
理塘县13079181069: 计算机的发展分哪几个阶段 - ?
仁肿新适: 电子计算机的发展已经历了四代,正向第五代智能化的计算机发展. 前四代计算机是: 第一代为电子管计算机;第二代机是晶体管计算机;第三代机是由中小规模集成电路组成的计算机;第四代机是由大规模或超大规模集成电路组成的计算机. 各代电子计算机的特点是: (1)电子管计算机的主要特点是:体积庞大,运算速度低,成本高. (2)晶体管计算机的主要特点是:体积小,寿命长,速度快,能耗少,可靠性高. (3)中小规模集成电路计算机的主要特点是:体积更小、速度更快、能耗更小、可靠性更高. (4)大规模和超大规模集成电路计算机的主要特点是:网络普及与应用.