从

17

世纪初开始，欧 洲一批数学家已经开始设计和制造能进行简单数学运算的机器。

最初，

< br>1614

年苏格兰人

John Napier

则运算和方根运算的精 巧装置，不久后有了计算尺的发明。

1642

年，著名的法国数 学家帕

斯卡在计算尺的基础上，

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，

可

以进 行加减运算，一般认为这是第一台机械式计算机，如图

1.1

所 示。

1678

年，德国数学

家莱布尼茨 制成的演算机，进一步解决了十进制数的乘、除运算。

1822

年，英国人巴贝奇

设计了能根据数学议程进行运算的差分机，后来又于

< br>1834

年提出分析机的设想。在这之后

的一百多年，伴 随着电磁学、电工电子学不断取得重大进展，现代计算机的雏形逐渐形成。

图

1.1

帕 斯卡的加法器

1

．

< br>2

电子计算机的诞生

20

世纪

30

年代，随着数学和物理等科学技术 的蓬勃发展，数值分析得到重视，大量的

1

计算机组成技术课程报告

运算迫切需 要能替代人工运算的先进计算机。

第二次世界大战爆发前后，

军 事科学技术对高

速计算工具的需要非常迫切，

比如导弹弹道问题 就需要大量的科技人员去计算，

电子计算机

就是在这样的背景下 诞生的。

第一台真正意义上的计算机诞生于

< br>1946

年，是宾夕法尼亚大学物理学家谟克利和工程

师 埃克特领导数人花时

3

年多研制而成的，

并被命名为

ENIAC

。

这台计算机 含有电子管

18000

个，电阻和电容数万个，占地

平方米，功率为

25

千瓦，最初是用于计算导弹弹道和氢

弹的研制。

当

公开展示时，

一条炮弹的轨迹用

20s

就能算出，

比炮弹本身的飞行时间

还要短。

2

计算机硬件的发展历史

2.1

硬件简介

硬件系统通常指机器的物理系统，

是看得到、

摸得着的物理 器件。

现在我们所使用的计

算机硬件系统的结构基本是沿用了由 著名数学家冯·

诺依曼提出的模型，

它由运算器、

控制

器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成，如图

2.1

所示。当我们打开计算机的

机箱时，