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第1章计算机基础知识;1.1.1计算机发展简史

现在我们所说的计算机，其全称是通用电子数字计算机。“通用”是指计算机可服务于多种用途，“电子”是指计算机是一种电子设备，“数字”是指在计算机内部一切信息均用0和1的编码来表示。计算机的出现是20世纪最卓越的成就之一，计算机的广泛应用极大地促进了生产力的发展。;;1.第一代电子计算机

第一代电子计算机(1946—1958年)使用电子管，体积较大，运算速度较低，存储容量不大，而且价格昂贵，使用也不方便。用该计算机解决问题所需编制程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算，只在重要部门或科学研究部门使用。;2.第二代电子计算机

第二代电子计算机(1958—1965年)全部采用晶体管作为电子器件，其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍，体积为原来的几十分之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算，还用于数据处理、事务处理和工业控制。;3.第三代电子计算机

第三代电子计算机(1965—1970年)主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件，并且出现了操作系统，从而使计算机的功能越来越强，应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算，还用于文字处理、自动控制，随着计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统的出现，还用于企业管理、交通管理、情报检索等领域。;4.第四代电子计算机

第四代电子计算机(1970至今)是以大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器，它在面积约为10mm×10mm的单个芯片上，可以集成大约32万个晶体管。

第四代电子计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。微型计算机的发展大致经历了四个阶段：

第一阶段是1971—1973年，代表性的微处理器有4004、4040、8008。1971年Intel公司研制出MCS-4微型计算机(CPU为4040，四位机)，后来又推出以8008为核心的MCS-8型微型计算机。;第二阶段是1973—1977年，是微型计算机的发展和改进阶段。微处理器有8080、8085、M6800、Z80。微型计算机初期产品有Intel公司的MCS-80型(CPU为8080，八位机)，后期产品有TRS-80型(CPU为Z80)和APPLE-Ⅱ型(CPU为6502)，它们在20世纪80年代初期曾一度风靡世界。

第三阶段是1978—1983年，是十六位微型计算机的发展阶段。微处理器有8086、8088、80186、80286、M68000、Z8000。微型计算机的代表产品是IBM-PC(CPU为8086)。本阶段的顶级产品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型计算机。;第四阶段是从1983年开始的32位微型计算机的发展阶段。微处理器有80386、80486。386、486微型计算机是初期产品。1993年，Intel公司推出了Pentium或称P5(中文译名为“奔腾”)的微处理器，它具有64位的内部数据通道。由此可见，微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微处理器(CPU)的性能。;5.第五代电子计算机

第五代电子计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起，具有形式推理、联想、学习和解释能力。它的系统结构将突破传统的冯·诺依曼机器的概念，实现高度的并行处理。;1.1.2计算机的分类

1.按计算机信息的表示形式和对信息的处理方式不同分类

计算机按其信息的表示形式和对信息的处理方式不同分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机。

数字计算机所处理的数据都是以0和1表示的二进制数字，是不连续的离散数字，具有运算速度快、准确、存储量大等优点，因此适宜从事科学计算、信息处理、过程控制和人工智能等工作，具有最广泛的用途。模拟计算机所处理的数据是连续的，称为模拟量，模拟量以电信号的幅值来模拟数值或某物理量的大小，如电压、电流、温度等都是模拟量。模拟计算机解题速度快，适于解高阶微分方程，在模拟计算和控制系统中应用较多。混合计算机则集数字计算机和模拟计算机的优点于一身。;2.按计算机的用途不同分类

计算机按用途不同分为通用计算机和专用计算机。

通用计算机广泛适用于一般的科学运算、学术研究、工程设计和数据处理等领域，具有功能多、配置全、用途广、通用性强的特点，市场上销售的计算机多属于通用计算机。专用计算机是为适应某种特殊需要而设计的计算机，通常是增强了某些特定功能，忽略了一些次要要求，所以专用计算机能高速度、高效率地解决特定问题，具有功能单纯、使