计算机技术发展史总结
五角星图案-
数字计算技术发展史
一、
学习数字计算技术发展史的目的
p>
了解数字计算技术发展的历程:如何从简单到复杂,从初级到高级、从原始到先进。
了解每一时期数字计算技术发展的背景与动力。
了解计算技术先驱们如何为发展数字计算技术做出的不朽贡献。
从数字计算技术发展历史中吸取经验与得到启示。
探讨计算技术的发展趋势。
二、
计算技术发展历史的特点
计算技术的发展与许多其它科学技术领域密切相关。
计算技术具有很强渗透性,其成果迅速渗透到其它领域,并互相促进。
计算技术总的发展方向是不断提高计算能力,不断扩大应用领域。
(最根本的特点)
三、
影响计算设备计算能力的主要因素
物
理因素(最重要)
、工程因素、结构因素、软件因素
四、
数字计算技术发展历史的粗略分期
机械装置以前的时期:从古代到十七世纪初
机械设备时期:从十七世纪初到十九世纪末
机电设备时期:从十九世纪末到二十世纪四十年代
电子设备时期:从二十世纪四十年代至今
五、
电子计算机的发展历史
电子数字计算机孕育期(
1939<
/p>
~
1946
)
电子管计算机(
1944
~
1954
)
晶体管计算
机
(1955
~
1964)
中小规模集成电路计算机
(1965
~
1974)
超大规模集成电路计算机
(197
5
~
1990)
超超大规模和极高速
集成电路计算机
(1991
~至今
)
六、
机械装置以前时期的计算工具
手指、绳结、筹码、算盘
七、
所有机械式计算器一般含有六种基本单元:
< br>建立机构、寄存机构、选择机构、进位机构、控制机构、清除机构
八、
典型机械式计算机器
席卡德计算器:
由六位加法器、乘法器和记录中间结果的装置组成。
帕斯卡计算器
莱布尼磁计算器:在他
的计算器中,除采用一般机械零件外,主要发明了阶梯形轴,第一次实现了带有可变齿数的齿轮,从而保证完成<
/p>
乘除法。
托马斯四则运算器:便于使用
,且计算速度快,两位
8
位数相乘约
1
5
秒,
16
位数除以
< br>8
位数用
25
秒。
巴贝奇差分引擎和分析引擎:巴贝奇被认为是“
计算机时代的鼻祖”
,
“计算之父”
。
其核心思想是差分法。
1840
年分析引擎的结构已
确立,由三个基本部分:存储器、加工器和控制桶组成。巴贝奇确是“计算之父”
< br>,他提出了:
寄存器,计数器的概念
加法运算舍入和快速进位链的思想
存储器的概念
由存储器、运算器和控制器组成的计算机基本结构。
利用程序实现自动计算、存储程序以及微程序控制的思想。
程序跳转和条件转移。
循环程序。
利用穿孔卡片输入和输出。
艾达是“第一个计算机程序员”
。
九、
机电(电动)式计算机器:利用
电脉冲输入数据和控制;利用电力传动。
十、
继电器计算机与转接线式电子计算机
(一)
、楚瑟继电器计算机
采用机
械式存储器
1024
字
采用先行控制思想。
采用了几种可以
灵活程序设计
(
如条件转移等
)
的设施
(二)
、楚瑟对计算技术的主要贡献:
针对继电器操作研究了“条件命题”系统
(
相当于布尔代数
)
。
提出了数的二进制系统。
设计和实现了机械式存储器和继电器存储器。
提出了程序控制的思想。
提出了条件转移的思想。
提出了先行控制与乱序执行的思想。
设计与实现了第一台过程控制系统。
提出了
CAD
思想。
对计算机科学作了探讨。
(三)
p>
、贝尔继电器计算机(史迪比兹)
继电器式复数计算器、继电器插值器、
Model
Ⅲ、
Model
Ⅳ、
Model
Ⅴ、
Model
Ⅵ
(四)
、
史迪比兹在计算技术发展中的贡献:
(五)
、霍华德
·
爱肯的哈佛机
哈佛
Mark
Ⅰ、哈佛
Mark
Ⅱ哈佛
Mark
Ⅲ、哈佛
Mark
Ⅳ
< br>
(六)
、霍华德
·
爱肯对计算技术发展的贡献:
研制成功多种型计算机器;
采用程序控制的思想,特别是内部存储程序的思想;
提出了多级存储器的思想:
内外存之间页式调度;
提出了变址寄存器与变址的思想;
采用条件转移;
采用硬接线标准子程序;
将计算机引入大学环境
,
并开创了第一个计算科学教育计划,培养美国第二代计算机科学家。
p>
(七)
、
IBM
机
电式计算机:
IBM
接插式继电器计算器
PSRC
IBM
选择顺序电子计算器
SSEC
一、
电子计算机的诞生
发现了继电器工作
的二状态与二进制数表示法的相似性,产生了用继电器做计算机器的思想。
建造了多种类型继电器计算机。
Mo
del
Ⅰ中十进制数采用加
3
二进制编
码系统,简化结构。
提出并实现了多用户和远程计算的思想。
Model
Ⅱ中采用二一五编码系统,可自动检测错误。
硬接线子程序。
双机结构。
复执功能。
1904
年英国物理学家和工程师弗来明利用爱迪生效应制作出热阴极二极管。
1906
年美国德福雷斯特发明并申请三极管放大器的专利。
< br>
1913
年德国物理学家梅斯涅尔取得电子管非阻尼振
荡器的专利权。
1918
年爱克勒斯
、乔丹和班奇
-
布鲁叶维奇发明了电子管触发器
约翰·文森特·阿塔纳索夫是电子数字计算机的创始人,
p>
阿塔纳索夫
1939
年
11
月研制成功原型机,是第一台电子数字计算机。
在
1968
年,阿塔纳索夫—贝利计算机
ABC
阿塔纳索夫和贝利的贡献:
首次实践
了将电子数字技术用于计算机技术,发明了世界上第一台电子自动数字计算机。
将逻辑系统应用于计算。
提出了乘<
/p>
/
除法运算由移位和加减法实现。
提出了利用电容器作为存储介质的思想。
提出了存储器再生或刷新的思想
约翰·威廉·莫奇里
(John William
Mauchly)
和约翰·普鲁斯帕尔·爱克特
(John
Prosper Eckert)
是
ENIAC(1946
p>
年最终完成
)
计算机的发明人,为计算机<
/p>
技术的发展做出了杰出贡献。
当审判最
后结束时,阿塔纳索夫得到了作为电子数字计算机的发明人的荣誉。
< br>1948
年
IBM
生产全电子管
604
型计算机
二、
电子管存储程序计算机
他的
IAS
的逻辑设计成为大多数后继计算机的原型——冯·
诺依曼体系结构。
1945
年
6
月第一次提出了存储程序原理,
论述了存储程序数字
计算机的基本概念。
1946
年
6
月,冯·诺依曼等为进一步阐明存储程序原理,又
写一份报告“初步讨论电子计算装置的逻辑结构”
,
弗里德里克·卡伦·威廉是阴极射线管存储器和曼彻斯特计算机的发明人。
1947
年做成能存储
1000
位信
息的可工作的存储系统。
1948
年
6
月
28
日研
制成功世界上第一台存储程序的曼彻斯持小型计算机
(Manchester
Baby)
。
曼彻斯特大学和弗伦梯公司合作,
1951
年
1
月研制成功存储程序计算机弗伦梯
Mark
I
。
汞延迟线由贝尔实验室的威廉·肖克利
(william
shockley)
开发,后由爱克特改进,
莫里斯·文森特·威尔克斯和戴维·惠勒
(David
Wheeler)
、斯坦利·盖尔
(Stanley
Gill)
是基于子程序的程序设计系统的创始人。
1951
年威尔克斯首次提出微程序控制的思想,
1958
年初,
EDSAC 2
投入运行,它是第一台采用微程序控制技术的计算机。
EDVAC
是世界上第一台设计的存储程序电子计算机,
1952
年才完成
195
1
年
1
月
IA
S
机运行第一个程序为与氢弹设计有关的问题
第一台
UNIVAC
于
195
1
年
3
月
31
日提供给人口普查局,
1949
p>
年夏末,爱克特·莫奇里计算机公司研制成功
BINAC
,成为美国第一台存储程序计算机,
(
但非世界第
一
)
。
标准
东方自动计算机
SEAC
机(
1950
年
4
月演示)
标准西方自动计算机
SWAC
机
(1950
年
7
月最
后完成
)
美国
MIT
研制成功的旋风计算机是最早的并行计算机之一,第一台实时计算机,第一台采用磁心存储器的计算机。
它是由福雷斯特
(J.
W.
For
rester)
主持设计的。
(1950
年,采用了威廉管存储器
)
中国学者王安的贡献磁心存储器
1958
年,赛其系统的第一台
A/N
FSQ-7
运行。
初期存储程序电子计算机的发展情况: