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电子到电脑时代（第1页）

电子到电脑时代

电子计算机

◆计算机发展概览

计算机是新技术革命的一支主力，也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。

现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具，它的处理对象是信息，处理结果也是信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、人工智能等各种问题的方法，都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确的一系列规则，它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。

信息处理的一般过程，是计算机使用者针对待解决的问题，事先编制程序并存入计算机内，然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作，直至获得预期的处理结果。计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式，其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。

计算机发展到20世纪60年代至70年代时，开始出现了计算机网络。所谓计算机网络，就是将多台计算机相互连接，使它们之间能实现远程信息交换和处理，共享彼此的资源。这些资源包括系统内所有计算机的硬件、软件和数据库中的全部数据。计算机网络的建立，首先是为了使在地理上分散布置的计算机能方便快速地进行信息交换，使远距离用户能够共享网络中的硬件、程序和数据等，扩大单机的工作能力。网络建立后，可以使只拥有小型计算机的部门通过网络使用大型计算机的资源，并利用大型计算机来处理小型计算机无法完成的工作。而且，当欧美两个大陆的电脑联网后，欧洲的用户白天可以使用正处于夜间的美洲电子计算机进行工作；欧洲进入夜晚后，美洲的用户也可以启用欧洲的电子计算机进行工作。

◆机械式计算机

早在17世纪，欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。1642年，法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置，制成了最早的十进制加法器。1678年，德国数学家莱布尼兹制成的计算机，进一步解决了十进制数的乘、除运算问题。

◆电子管计算机

电子管计算机时期（1946～1959），计算机主要用于科学计算。电子管计算机的主存储器是决定计算机技术面貌的丰要因素。当时，主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型，通常按此对计算机进行分类。在电子管计算机时期，一些计算机配置了汇编语言和子程序库，科学计算用的高级语言FORTRAN初露头角。

◆晶体管计算机

到了晶体管计算机时期（1959～1964），主存储器均采用磁心存储器，磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器。不仅科学计算用计算机继续发展，而且中、小型计算机，特别是廉价的小型数据处理用计算机开始大量生产。在晶体管计算机阶段，事务处理用的COBOL语言、科学计算机用的ALGOL语言和符号处理用的LISP等高级语言开始进入实用阶段。操作系统初步成型，使计算机的使用方式由手工操作改变为自动作业管理。

集成电路计算机

1964年，在集成电路计算机发展的同时，计算机也进入了产品系列化的发展时期。半导体存储器逐步取代了磁心存储器的主存储器地位，磁盘成了不可缺少的辅助存储器，并且开始普遍采用虚拟存储技术。随着各种半导体只读存储器和可改写的只读存储器的迅速发展，以及微程序技术的发展和应用，计算机系统中开始出现固件子系统。进入集成电路计算机发展时期以后，在计算机中形成了相当规模的软件子系统，高级语言种类进一步增加，操作系统日趋完善，具备批量处理、分时处理、实时处理等多种功能。数据库管理系统、通信处理程序、网络软件等也不断增添到软件子系统中。软件子系统的功能不断增强，明显地改变了计算机的使用属性，使用效率显著提高。

20世纪70年代以后，计算机使用集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平，微处理器和微型计算机应运而生，各类计算机的性能迅速提高。随着字长4位、8位、16位、32位和64位的微型计算机相继问世和广泛应用，对小型计算机、通用计算机和专用计算机的需求量也相应增长了。

◆霍夫制成第一块微处理器芯片

1971年1月，美国的霍夫制成了世界上第一块做处理器芯片4004。这项发明成了微电子领域中的最重要成就之一。霍夫因此被英国《经济学家》杂志列为“第二次世界大战以来最有影响的七位科学家之一”。

霍夫生于1937年，父亲是一位电气工程师。霍夫曾设计过小型计算器的电路，他希望把计算器的所有的逻辑电路集成到一块芯片上，并按需要灵活地为芯片编制简单通用的程序，使集成电路具有复杂的功能。

1969年8月，芯片设计专家费金提出了适用于台式计算机的微处理器的概念，提议把台式计算机中11片集成逻辑电路压缩为中央处理器、读写存储器和只读存储器3片集成电路。霍夫因此设想计算机的全部电路也可以分别做在几块通用的芯片上，例如中央处理器芯片、存储器芯片以及寄存器芯片等。于是霍夫设计出一种微处理器，它是一块半导体芯片，它可作为计算机的中央处理器。霍夫还把两块存储器芯片附在这个微处理器上，一块存储数据，另一块存储驱动中央处理器的程序。这样，霍夫就制造出了第一个真正的微处理器，取名为“4004芯片”。这种处理器一次可对4个二进制数进行运算，它的功能相当于一台“埃尼阿克”计算机，与1950年时像房子那样大的电路板功能差不多。4004芯片上集成了2250个晶体管，从而首次实现了用一块芯片承担中央处理器的功能。

◎最早的集成电路处理器。

英特尔公司用4004芯片与一块随机存取存储器芯片、一块只读存储器贡片和一块寄存器贡片，制成一台4位微型计算机MCS－4。这是世界上第一台微型电子计算机，它在1971年问世，从此揭开了微型计算机发展的序幕。