作业帮 > 综合 > 作业

什么叫计算机,有几部分组成,功能和特点是什么 其经历了几个发展阶段,向什么方向发

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/09 12:23:52
什么叫计算机,有几部分组成,功能和特点是什么 其经历了几个发展阶段,向什么方向发
计算机(Computer)是一种能够按照事先存储的程序,自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备.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.随着科技的发展,现在新出现一些新型计算机有:生物计算机、光子计算机、量子计算机等.
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.1946年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”,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100千瓦的电力.显然,这样的计算机成本很高,使用不便.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.从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段.到1970年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,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1981年推出.电脑概述(a brief introduction to computer) 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.
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.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 ,逐条地执行程序所指定的操作.中央处理器的主要组成部分是:数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器(指令地址计数器 )、地址寄存器等.③外部设备是用户与机器之间的桥梁.输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内.输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式(如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等)输出.输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置,负责电气性能的匹配和信息格式的转换.
软件
对能使计算机硬件系统顺利和有效工作的程序集合的总称.程序总是要通过某种物理介质来存储和表示的 ,它们是磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡等,但软件并不是指这些物理介质,而是指那些看不见、摸不着的程序本身.可靠的计算机硬件如同一个人的强壮体魄,有效的软件如同一个人的聪颖思维.计算机的软件系统可分为系统软件和应用软件两部分.系统软件是负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视和服务.应用软件是指各个不同领域的用户为各自的需要而开发的各种应用程序.计算机软件系统包括:①操作系统 :系统软件的核心,它负责对计算机系统内各种软、硬资源的管理、控制和监视.②数据库管理系统:负责对计算机系统内全部文件、资料和数据的管理和共享.③编译系统:负责把用户用高级语言所编写的源程序编译成机器所能理解和执行的机器语言.④网络系统:负责对计算机系统的网络资源进行组织和管理,使得在多台独立的计算机间能进行相互的资源共享和通信.⑤标准程序库:按标准格式所编写的一些程序的集合,这些标准程序包括求解初等函数、线性方程组、常微分方程、数值积分等计算程序.⑥服务性程序:也称实用程序.为增强计算机系统的服务功能而提供的各种程序 ,包括对用户程序的装置、连接、编辑、查错、纠错、诊断等功能.为了使计算机能算得快和准、记得多和牢,数十年来,对提高单机中的中央处理器的处理速度和精度,对提高存储器的存取速度和容量作了许多改进,如:增加运算器的基本字长和提高运算器的精度;增加新的数据类型,或对数据进行自定义,使数据带有标志符,用以区别指令和数,及说明数据类型;在 CPU 内增设通用寄存器、采用变址寄存器、增加间接寻址功能和增设高速缓冲存储器和采用堆栈技术;采用存储器交叉存取技术及虚拟存储器技术;采用指令流水线和运算流水线;采用多个功能部件和增设协处理器等.