微型计算机在工业中的应用

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1、天津农学院职业技术学院机电与信息工程系2009届高职生毕业论文第一章计算机的基础理论1.1计算机的历史1.1.1电脑就是计算机电脑的学名为电子计算机，是由早期的电动计算器发展而来的。通常说到“世界公认的第一台电子数字计算机”大多数人都认为是1946年面世的“ENIAC”，它主要是用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的，但它的体积庞大，占地面积170多平方米，重量约30吨，消耗近140千瓦的电力。显然，这样的计算机成本很高，使用不便。这个说法被计算机基础教科书上普遍采用,事实上在1973年根据美国最高法院的裁定,最早的电

2、子数字计算机,应该是美国爱何华大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞CliffordE.Berry，1818-1963）于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff-Berry-Computer）。之所以会有这样的误会，是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果，并在1946年时，申请了专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被扭转过来。（具体情况参阅百度百科----“约翰·阿坦那索夫”词条，希望大家记住ABC和约翰·阿坦那索夫，希望以后的教科书能够

3、修改这个错误）。后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献，1990年美国前总统布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项----“国家科技奖”。1956年，晶体管电子计算机诞生了，这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下，运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。最初的计算机由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器)，有三间库房那么大，后逐步发展而成。从20世纪70年代开始，这是电脑发展的最新阶段。到1976年，由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一

4、号”14天津农学院职业技术学院机电与信息工程系2009届高职生毕业论文，使电脑进入了第四代。超大规模集成电路的发明，使电子计算机不断向着小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。20世纪90年代，电脑向“智能”方向发展，制造出与人脑相似的电脑，可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。进入21世纪，电脑更是笔记本化、微型化和专业化，每秒运算速度超过100万次，不但操作简易、价格便宜，而且可以代替人们的部分脑力劳动，甚至在某些方面扩展了人的智能。于是，今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。世界上第一台个人电脑由IBM于1

5、980年推出。IBM推出以英特尔的x86的硬体架构及微软公司的MS-DOS操作系统的个人电脑，并制定以PC/AT为PC的规格。之後由英特尔所推出的微处理器以及微软所推出的操作系统发展几乎等同于个人电脑的发展历史。Wintel架构全面取代了IBM在个人电脑主导的地位。1.2计算机的基础知识1.2.1计算机的分类从计算机的类型、运行方式、构成器件、操作原理、应用状况等划分，计算机有多种分类。从数据表示来说，计算机可分为数字计算机、模拟计算机以及混合计算机三类；数字计算机按构成的器件划分，曾有机械计算机和机电计算机，现用的电子计算机，正在研

6、究的光计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机等等。电子计算机就其规模或系统功能而言，可分为巨型、大型、中型、小型、微型计算机和单片机。综合起来说，计算机的分类是这样的：(1)按照性能指标分类①巨型机：高速度、大容量②大型机：速度快、应用于军事技术科研领域③小型机：结构简单、造价低、性能价格比突出④微型机：体积小、重量轻、价格低(2)按照用途分类①专用机：针对性强、特定服务、专门设计14天津农学院职业技术学院机电与信息工程系2009届高职生毕业论文②通用机：科学计算、数据处理、过程控制解决各类问题(3)按照原理分类①数字机：速度快、

7、精度高、自动化、通用性强②模拟机：用模拟量作为运算量，速度快、精度差③混合机：集中前两者优点、避免其缺点，处于发展阶段1.2.2计算机的构成不论何种计算机，它们都是由硬件和软件所组成，两者是不可分割的。人们把没有安装任何软件的计算机称为裸机。硬件计算机系统中所使用的电子线路和物理设备，是看得见、摸得着的实体，如中央处理器（CPU）、存储器、外部设备（输入输出设备、I／O设备）及总线等。①存储器。主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。

8、能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器，磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器（或辅助存储器）。由主存储器、外部存储器和相应的软件，组成计算机的存储系统。②中央处理器的主要功能是根据存储器内的程序，