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一、电子计算机的历史和发展 1、历史 1946年2月14日，世界上第一台ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。全称是“电子数值积分和计算机”，英文名字是“Electronic Numerical Integrator And Computer”简称ENIAC（埃尼阿克）。 第二次世界大战期间，美国军方要求宾州大学莫奇来（Mauchly）博士和他的学生爱克特（Eckert） 设计以真空管取代继电器的电子化电脑--电子数字积分器与计算器， 目的是用来计算炮弹弹道。“埃尼阿克”共使用了18000个电子管，另加1500个继电器以及其它器件，其总体积约90立 方米，重达30吨，占地170平方米，需要用一间30多米长的大房间才能存放，是个地地道道的庞然大物。这台耗电量为140千瓦的计算机，运算速度为每秒5000次加法，或者400次乘法，比机械式的继电器计算机快1000倍。当“埃尼阿克”公开展出时，一条炮弹的轨道用20秒种就能算出来，比炮弹晒身的飞行速度还快。埃尼阿克的存储器是电子装置，而不是靠转动的“鼓”。它能够在一天内完成几千万次乘法，大约相当天一个人用台式计算机操作40年的工作量。它是按照十进制，而不是按照二进制来操作。但其中也用少量以二进制方式工作的电子管，因此机器在工作中不得不把十进制转换为二进制，而在数据输入，输出时再变回十进制。“埃尼阿克”最初是为了进行弹道计算而设计的专用计算机。但后来通过改变插入控制板里的接线方式来解决各种不同的问题，而成为一台通用机。“埃尼阿克”程序采用外部插入式，每当进行一项新的计算时，都要重新连接线路。有时几分种或几十分种的计算，要花几小时或1~2天的时间进行线路连接准备，这是一个致命的弱点。它的另一个弱点是存储量太小，至多只能存20个10位的十进制数。英国无线电工程师协会的蒙巴顿将军把“埃尼阿克”的出现誉为“诞生了一个电子的大脑”，“电脑”的名称由此流传开来。 两位发明人莫奇来和爱克特ENIAC使用的电子管 大型计算机、小型计算机体积依次减小。小型计算机一般有张桌子大小，一般应用于某些计算中心的机房或大公司的某些特殊用途。小型计算机曾用来表示一种多用户、采用终端/主机模式的计算机，它的规模介于大型计算机和个人电脑之间。有的厂商可能会用其他名称代替。 微型计算机简称微机，也就是我们日常使用的个人电脑（PC），包括了小型服务器、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑等。尽管看起来一点也不“微型”，但是相对于早期计算机系统和现代的超级计算机系统，个人电脑也称得上微型了。 随着技术的发展，还出现了单片机和手持式计算机。单片机是指把组成计算机的各个模块：CPU、内存、存储器、控制器等集中制作在一小块芯片上，专用于实现单一的功能，如电梯控制、自动门、红绿灯控制等。 单片机普通包含在各种工业设备和家用电器中，普通家庭里的电视机、冰箱、数码相机里都有它的身影。 手持式计算机一般以我们常见的各种科技设备出现，如导航仪、刷卡收银机，最常见的是各种智能手机。 2、计算机的基本结构 计算机的结构主要分为五个部分： 1. 控制器(Control)：是整个计算机的中枢神经，其功能是对程序规定的控制信息进行解释，根据其要求进行控制，调度程序、数据、地址，协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。 2. 运算器(Datapath)：运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算，即对数据进行加工处理。 注：个人电脑里的中央处理器（CPU）集成了控制器和运算器两大功能。 3. 存储器(Memory)：存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息，并在需要时提供这些信息。 注意：存储器分为内部存储器和外部存储器两大类，属于计算机五大部分的，是内部存储器。 内部存储器又分为只读存储器(ROM—Read Only Memory)和随机存储器（RAM—Random Access Memory）。 ROM用于存放某些固定程序和数据，如部分系统引导程序等，内容只能被调用，不能用普通方法重写或修改，也不会因断电而消失。 RAM用来供系统和用户进行临时暂存程序和数据、中间结果数值等，保存在外部存储器中的程序和数据，需要调入RAM中，才会被计算机处理。RAM中的数据可以被写入和修改，不能永久保存，一旦断电，信息就会消失。 4. 输入(Input system)：输入设备是计算机的重要组成部分，输入设备与输出设备合称为外部设备，简称外设，输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。 5. 输出(Output system)：输出设