微机原理-第版5(周荷琴)-第一章

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1、《微型计算机原理与接口技术》第5版第1章绪论1.4.1计算机的发展1.4.2微型计算机的发展§1.4微型计算机的发展概况1.4.1计算机的发展1946年研制成功的第一台电子计算机ENIAC是进入电子计算机时代的标志。计算机科学技术发展迅速，从体积、规模和功能上讲，出现了巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、服务器和工作站。最早，电子计算机主要用于数值计算，即各种信息的处理。还在自动控制、人工智能和计算机辅助系统，包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）、计

2、算机集成制造系统（CIMS）和计算机辅助教学（CAI）等领域发挥了巨大作用。20世纪70年代微型计算机的诞生，计算机走进了各个领域，甚至千家万户。第一代：电子管计算机（1946年1957年）用真空电子管构成运控器，用延迟线或磁芯为内存，以纸带、卡片或磁带为外存。软件只有机器语言或汇编语言。主要用于科学计算。机器体积庞大、耗电多、价格昂贵，ENIAC是其代表机型。第二代：晶体管计算机（1958年1964年）采用晶体管做基本器件，仍以磁芯为内存，以磁带或磁盘为外存，运算速度约几十万次/秒。开始配用

3、高级算法语言，如BASIC、FORTRAN和COBOL。主要用于事务管理和工业控制，代表机型是IBM7000系列计算机。与第一代相比，有体积小、速度快、能耗少、价格低等显著优点，扩大了计算机的应用领域。1954年，美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机TRADIC(催迪克)，装有800个晶体管。第三代：集成电路计算机（1964年1972年）以中、小规模集成电路为基本器件，开始采用半导体存储器做内存，以磁带或磁盘为外存，运算速度达到几十万～几百万次/秒。除了能运行多种高级算法语言外，还

4、配置了操作系统，除用于数值计算外，也开始在管理和控制领域发挥作用。代表机型是IBMSystem/360，其优点是体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长。从这个阶段开始，计算机的设计和制造领域出现了标准化、通用化和系列化的格局。1964年，美国IBM公司研制成功第一个采用集成电路的通用电子计算机系列IBM360系统。机内的集成电路板IBM360计算机IC芯片与插座第四代：LSI和VLSI计算机（1972年至今）从20世纪70年代初，大规模和超大规模集成电路（VeryLargeScaleIntegra

5、tion，VLSI）开始被应用到计算机设计中，并因此诞生了微处理器，高密度的半导体存储器、大容量磁盘和光盘被广泛采用。运算速度从几百万次/秒发展到了几百万亿次/秒，科学家已经开始用单位pflops（即每秒千万亿（1015）次浮点运算）作为当代计算机的速度单位。计算机正在各领域发挥着巨大作用，同时促进了互联网技术和多媒体技术的空前发展，计算机真正开始改变我们的生活。今天的计算机主要用于游戏和上网的平板电脑或掌上型电脑(Pad)超薄超轻的超级本电脑(Ultrabook)，13mm厚，采用22nm低功耗

6、CPU，电池续航12小时。今天的计算机采用触摸屏和Win8操作系统的一体机采用主频3.4GHz,双核4线程CPU设计的台式计算机今天的计算机运算速度1206万亿次的国产天河1号巨型计算机当前，计算机的发展仍处在VLSI时代，其发展趋势可用“巨-微-网-智”这四个字来概括，即：功能巨型化：研制千万亿次巨型机，用于天气预报、天文现象探索、地震机理研究、石油和地质勘探、卫星图像处理、IC设计和军事等需要大量科学计算的领域。体积微型化：便携式和掌上电脑涌现，其体积缩小，价格便宜，智能手机、新型电器也都体现

7、了体积微型化。资源网络化：引入了云计算，大力发展网络和通信技术，通过网络使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，开展科技合作。处理智能化：计算智能引入计算机，并研制出有听、说、读、写和思维推理能力的计算机，这是21世纪的主攻目标。目前离“智能”距离很大，需要付出很大努力才能迈入智能计算机时代。计算机的发展趋势§1.4微型计算机的发展概况1.4.1计算机的发展1.4.2微型计算机的发展1.4.2微型计算机的发展1.微型计算机的诞生1971年11月15日，Intel公司开发成第一个微处理器4004，集

8、成2300晶体管，字长4位，含45条指令，每秒执行5万条指令。被用于Busicom计算器设计。在1972、74、76年，Intel又推出了8位微处理器8008、8080和8085，其它产品有Z80(Zilog)、MC6800(Motorola)、MOS6502(MOS科技)、CDP1802(RCA)。8080是40脚芯片，含6000晶体管，16根地址线，8根数据线，2MHz频率，每秒执行29万条指令。1974年，用8080设计的计算机Altair8800问世。早期的微处理器Inte