計算機專業的學生怎么可以連計算機發展史都不知道

計算機的發展

一、第一臺計算機

1）計算機系統

2）第一臺計算機

3）計算機識別二進制數據的原理

二、硬件的發展

第一代：電子管時代

第二代：晶體管時代

第三代：中小規模集成電路時代

第四代：大規模、超大規模集成電路時代

三、發展趨勢

一、第一臺計算機

首先問大家一個問題：我們常用的MySQL，是系統軟件還是應用軟件？

注意啊，我說的MySQL不是Navicat或者SQLyon這種圖形化界面，而是在cmd命令行里寫命令的的那個MySQL數據庫系統。大部分同學第一反應肯定是應用軟件，但實際上，像MySQL這樣的數據庫系統，應該屬于系統軟件。

1）計算機系統

「計算機系統」

=

「硬件」

+

「軟件」

「硬件」

：計算機的實體，比如主機、鼠標、鍵盤等

「軟件」

：功能程序，分為系統軟件和應用軟件

-

「系統軟件」

：管理計算機系統，如操作系統

-

「應用軟件」

：按照任務需求編制成的各種程序，如酷狗，愛奇藝

硬件就不做解釋了，看得見摸得著的實體都是硬件，重點在于軟件，身邊的很多同事都認為，

「系統軟件」

就只包括Windows，Linux這種操作系統一類的重量級軟件。但實際上，除了操作系統以外，系統還包括很多，比如數據庫管理系統、標準程序庫、網絡軟件、語言處理程序、服務程序

操作系統：最典型的系統軟件

數據庫管理系統：學習數據庫的時候，用到的數據庫系統

標準程序庫：編程的時候使用的庫函數

網絡軟件：實現TCP/IP協議的那些軟件模塊

語言處理程序：編譯程序、匯編程序，將編程語言轉譯成編譯語言，比如將Java代碼轉譯成0101二進制

服務程序：比如調試代碼用的調試程序

2）第一臺計算機

1946年2月14日，第一臺電子數字積分計算機：

ENIAC

（中文名：埃尼阿克），在美國賓夕法尼亞大學誕生，發明人是美國人莫克利和艾克特

有資料稱

ABC

（中文名：阿塔納索夫·貝瑞計算機）與1943年測試成功，但再1960年才被認可。1973年，美國聯邦地方法院撤銷了ENIAC的專利，因此ABC被認定為世界上第一臺計算機，但大多數情況下還是認定ENIAC是第一臺計算機

3）計算機識別二進制數據的原理

眾所周知，計算機通過二進制數據（0101）的不同組合來決定執行的操作，那計算機是怎么識別這些二進制數據的呢？答案是：

「電信號」

電信號可以理解為電流，強度比較低的電流稱為

「低電平」

，可以理解為打火機的電子打火的器的那種小型電壓；而強度較高的電流稱為

「高電平」

，可以想象成高壓電線的那種電壓，當然，這里只是為了方便大家理解，實際上高電壓并沒有這么大。

二進制數據只有兩種：

0

和

1

，低電平對應

0

，高電平對應

1

，通過改變電流的大小來傳遞不同的信息，負責接收這種電流的容器，我們暫時稱之為

「邏輯元件」

，隨著時代的發展，邏輯元件的性能越來越高，叫法也在不斷的發生著改變。

二、硬件的發展

計算機的發展史重點在于

「硬件」

的發展，而

「邏輯元件」

的變化對計算機的性能有著跨時代的提升，因此，計算機的發展歷程可以按照邏輯元件的變化劃分為四個時代

第一代：電子管時代

1946-1957年，隨著世界上第一臺計算機的誕生，進入了計算機的時代。這個時代的計算機邏輯元件是

「電子管」

，因此也被稱為電子管時代。

電子管是最早起的電信號放大器。被封閉在玻璃容器（一般為玻璃管）中的陰極電子發射部分、控制柵極、加速柵極、陽極（屏極）引線被焊在管基上。利用電場對真空中的控制柵極注入電子調制信號，并在陽極獲得對信號放大或反饋振蕩后的不同參數信號數據。早期應用于電視機、收音機擴音機等電子產品中，近年來逐漸被半導體材料制作的放大器和集成電路取代。

第二代：晶體管時代

1958-1964年，這個時代的邏輯元件是

「晶體管」

，這個由貝爾實驗室發明的半導體器件憑借著體積小的優勢，逐漸替代了原有的電子管，使計算機進入了晶體管的時代。

晶體管（transistor）是一種固體半導體器件（包括二極管、三極管、場效應管、晶閘管等，有時特指雙極型器件），具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。

第三代：中小規模集成電路時代

1964-1971年，這個時代的邏輯元件是

「中小規模集成電路」

，傳統的晶體管需要手工一根一根的焊接在電路板上，一個計算機需要幾萬到幾十萬個晶體管，每個晶體管需要多個焊接點，只要其中有一個焊接點出現問題，整個計算機將無法工作，這種繁瑣的工藝使得計算機變得十分不可靠，于是有人發明了

「集成電路」

。

集成電路（integrated circuit）是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然后封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構

第四代：大規模、超大規模集成電路時代

1972-現在，這個時代的邏輯元件是

「大規模、超大規模集成電路」

，隨著集成電路技術的不斷發展，性能不斷的提升，體積不斷減小，開始出現了微處理器和微型計算機，一個指甲蓋大小的集成電路（CPU），可以擁有幾十億個晶體管。

微處理器逐漸走入千家萬戶，成為了我們所熟悉的個人計算機（PC）

摩爾定律

說道集成電路技術，不得不提一嘴

「摩爾定律」

，摩爾定律是英特爾創始人之一戈登·摩爾的經驗之談，其核心內容為：集成電路上可以容納的晶體管數目在大約每經過18個月便會增加一倍。換言之，處理器的性能每隔兩年翻一倍

三、發展趨勢

目前的發展呈

「兩極分化」

的趨勢

一方面是

「微型計算機」

，往更微型化、高性能、多用途的方向發展，比如電子手表、智能手機等

另一方面是

「巨型機」

，往更巨型化、超高速、智能化防線發展，如天河一號等超級計算機。

數據庫 硬件開發

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