世界上第一台电子计算机诞生于哪一年-名称是什么-

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世界上第一台通用计算机：

时间：1946年2月14日
。

名字："ENIAC"。

诞生地：美国宾夕法尼亚大学诞生 。

发明人：是美国人莫克利(JohnW.Mauchly)和艾克特(J.PresperEckert)
。

诞生过程：

1943年美国国防部批准了由Pennsyvania大学John Mauchly教授和John Presper Echert工程师提出的制造一台由电子管构成的ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator，电子数字积分器和计算器)的计划 ，其目的是计算新型火炮的弹道轨迹。

ENIAC于1946年2月14日交付使用
，它由17468个电子管 、6万个电阻器
、1万个电容器和6千个开关组成，重达30吨 ，占地160平方米
，耗电174千瓦，耗资45万美元 。这台计算机每秒只能运行5千次加法运算
。

1945年ENIAC的顾问von Neumann在EDVAC(Electronic Discrete Variable Computer,电子离散变量计算机)计划中首次提出了存储程序的概念。这个思想几乎同时被英国的科学家Turing想到 。

1946年 ，von Neumann在Princeton Institute进行高级研究时，设计了一台存储程序的计算机IAS
，虽然IAS直到1952年也未能问世，但IAS的总体结构得到确认 ，并成为后来通用计算机的原型。

1946年2月14日
，在美国宾夕法尼亚大学的莫尔电机学院，

世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克 ”(ENIAC)
。这个庞然大物占地面积达170平方米 ，重达30吨。

1958年8月1日研制成功了我国第一台数字电子计算机 。这台运算速度为每秒30次的电子管计算机
，填补了我国现代电子计算机的空白
。

第一代（1946~1957年）是电子计算机，它的基本电子元件是电子管 ，内存储器采用水银延迟线
，外存储器主要采用磁鼓、纸带 、卡片
、磁带等。由于当时电子技术的限制，运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算 ，内存容量仅几千个字 。程序语言处于最低阶段
，主要使用二进制表示的机器语言编程，后阶段采用汇编语言进行程序设计
。因此 ，第一代计算机体积大，耗电多
，速度低，造价高 ，使用不便；主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。

第二代（1958~1970年）是晶体管计算机 。1948年
，美国贝尔实验室发明了晶体管，10年后晶体管取代了计算机中的电子管 ，诞生了晶体管计算机
。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管
，内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比，晶体管计算机体积小 ，耗电少
，成本低，逻辑功能强 ，使用方便
，可靠性高 。

第三代（1963~1970年）是集成电路计算机
。随着半导体技术的发展，1958年夏 ，美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路 。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路
，磁芯存储器进一步发展，并开始采用性能更好的半导体存储器 ，运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路
，第三代计算机各方面性能都有了极大提高：体积缩小，价格降低 ，功能增强
，可靠性大大提高
。

第四代（1971年~日前）是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代 。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路 ，甚至超大规模集成电路
，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次 ，甚至上亿次基本运算
。

电子计算机的硬件由运算器、控制器 、存储器
、输入设备和输出设备五部分组成 。

微型机的运算器、控制器和内存储器是构成主机的核心部件
，它们都置于主机箱中 。主机以外的其他部件常被统称为计算机的外围设备或周边设备
。

1．主机

（1）中央处理器。中央处理器，英文缩写CPU（Central Processing Unit) ，也称中央处理单元，主要由控制器和运算器组成 。对微型机来说
，中央处理器做在一个芯片上，称为微处理器
。它是计算机的核心。通常CPU的型号决定了整机的型号和基本性能 。如CPU是80386的计算机 ，称为386微机
，CPU是80486的计算机，称为486微机
。

目前 ，我们使用的大部分微型机是PC系列机
，表5-4-1是近年来CPU的主要技术指标。

CPU型号 主频率(MHz ) 位数

80386 16/33/40 32位

80486 20/……/66……/100 32位

奔腾 、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ 60/90/100/……/450/…… 64位

表5-4-1

表中的主频率(master frequency)指的是中央处理器时钟的频率，也称计算机主频率(computer master frequency) 。主频率通常以兆赫兹(MHz)为单位 ，是衡量计算机速度的重要指标。

早期的CPU是8088和8086
，它们是准16位机--在内部运算是16位，和外部交换数据是8位
。80286是16位机。386微机有准32位机(386SX)和真32位机(386DX)之分 。486也是32位机 ，但是比386多了一块"协处理器"
，因而性能比386有较大提高
。"奔腾"(586)是64位机。在同一型号的计算机中，还有时钟频率的区别 。时钟频率越高 ，计算机的运行速度就越快
。

（2）内存储器。内存储器(memory/storage unit)也叫主存储器，简称内存
，安装在计算机的主板上 。 内存储器用来存放计算机当前工作所需的程序和数据
。内存的容量直接影响计算机的性能，PC系列机的内存容量已由早期的640KB ，发展到16MB
、32MB、64MB 、128MB
，有的甚至超过1GB。

内存储器分为随机存储器（RAM)和只读存储器(ROM) 。随机存储器中存储的信息可以由用户进行更改，关闭计算机电源 ，随机存储器中存储的信息将全部消失
。只读存储器中存储的信息是由计算机厂家确定的
，用户只能读出，不能更改 ，断电后信息不会丢失。

（3）总线 。总线(bus)是信息传送的公共通路或通道
，是连接计算机有关部件的一族公共信号线。总线可以用来传送数据
、地址和控制信号，相应地被称为数据总线、地址总线和控制总线 ，在微型机中它们常被统称为系统总线
。

计算机中采用总线结构可以减少信息传送线的条数和提高CPU与外部设备之间的数据传输率。

随着CPU的不断升级和计算机外部设备的日益更新与增多
，已经推出了多种不同标准的总线 。目前，386以上PC机使用的总线主要有MCA(Micro Channel Architecture即微通道结构) 、EISA(Extended Industrial Standards Architecture 即扩展工业标准结构)
、VESA(Video Electronic Standards Association即视频电子标准协会)、PCI(Peripheral Component Interconnect即外部设备部件互连 )等 ，其中以PCI最先进
。

2．计算机常用的输入输出设备

（1）键盘(keyboard)。计算机键盘上键的排列已有ISO2530和我国国家标准GB2787规定 。键盘上的每个键有一个键开关
。键开关有机械触点式 、电容式
、薄膜式等多种，其作用是检测出使用者的击键动作
，把机械的位移转换成电信号，输入到计算机中去。

（2）鼠标器(mouse) 。鼠标器是一种控制显示器屏幕上光标位置的输入设备
。在Windows软件中 ，使用鼠标器使操作计算机变得非常简单：在桌面上或专用的平板上移动鼠标器
，使光标在屏幕上移动，选中屏幕上提示的某项命令或功能 ，并按一下鼠标器上的按钮就完成了所要进行的操作。鼠标器上有一个、两个或三个按钮
，每个按钮的功能在不同的应用环境中有不同的作用 。

鼠标器依照所采用的传感技术可分为机械式 、光电式和机械光电式三种
。

机械式鼠标器底部有一个圆球，通过圆球的滚动带动内部两个圆盘运动 ，通过编码器将运动的方向和距离信号输入计算机。

光电式鼠标器采用光电传感器
，底部不设圆球，而是一个光电元件和光源组成的部件 。当它在专用的有明暗相间的小方格的平板上运动时 ，光电传感器接受到反射的信号
，测出移动的方向和距离。

机械光电式鼠标器是上述两种结构的结合
。它底部有圆球，但圆球带动的不是机械编码盘而是光学编码盘 ，从而避免了机械磨损，也不需要专用的平板。

（3）显示器(display) 。由监视器(monitor)和显示适配器(display adapter)及有关电路和软件组成的用以显示数据
、图形、图像的计算机输出设备
。显示器的类型和性能由组成它的监视器 、显示适配器和相关软件共同决定。

监视器通常使用分辨率较高的显像管作为显示部件 。显象管是将电信号转变为可见图像的电子束管
，又称为阴极射线管（CRT）
。可分为单色显像管（包括黑色、白色
、绿色、橘红色 、琥珀色等）和彩色显像管两大类。

上装有偏转线圈 。电子枪发射被调制的电子束，经聚焦
、偏转后打到荧光屏上显示出发光的图像
。彩色显像管有产生红、绿 、蓝三种基色的荧光屏和激励荧光屏的三个电子束。只要三基色荧光粉产生的光的分量不同 ，就可以形成自然界的各种彩色 。

监视器的光标定位方法有随机扫描和光栅扫描两种
，光栅扫描又分逐行扫描和交错隔行扫描（先扫描奇数行，再扫描偶数行 ，交错进行）两种
。逐行光栅扫描有许多优点
，目前已得到广泛应用。

监视器的屏幕对角线有12英寸
、14英寸、15英寸 、20英寸等不同规格 。

组成屏上图像的点称为像素（pixel）。屏上最小可示像素的大小由点距确定
。点距越小，显示越清晰。目前 ，PC机使用的监视器可支持的点距范围是：0.39～0.22mm 。

显示器的性能与显示适配器紧密相关
。随着PC机的发展
，显示适配器出现了多种型号。早期有单色显示适配器(MDA)和彩色图形显示适配器（CGA），后来有HGA
、EGA、VGA等 ，近期以SVGA和AVGA为主流产品 。

通常
，显示适配器包括像素处理器 、显示处理器
、半导体读写存储器(简称显存)、只读存储器和接口电路
。这些器件被组装成一块电路板，一般称为显示卡。显示卡可直接插在计算机的主板上使用 。

计算机执行图形或图像显示时 ，像素处理器解释计算机送来的命令及参数，在读写存储器内实现画图操作
，并做相应的彩色数据处理
。由于分辨率高的彩色动态图像的数据量很大，所以对显存的容量要求越来越高 ，从早期的64KB已经发展到4MB 、8MB甚至更多。

除了CRT监视器
，还有采用平板显示器件的监视器 。平板显示技术主要有液晶显示、等离子体显示和电致发光等三种
。便携式（笔记本式）计算机一般采用液晶显示器，即LCD(Liquid Crystal Display)。

此外 ，大屏幕显示器近年来也得到较快的发展 。大屏幕显示器按工作原理可分为投影式
、矩阵式和模件式三种。目前投影式大屏幕应用较多
。

（4）打印机(printer)。打印机是计算机系统中的一个重要输出设备 。它可以把计算机处理的结果（文字或图形）在纸上打印出来
。

针式打印机(wire printer)用一组细针
，在电路的驱动下击打色带，在纸上留下墨迹。由打印机针头的数量可分为9针打印机和24针打印机 。一个西文字符可以由8×9点阵组成 ，用9针打印机一次就可以打印一行
。一个汉字则需要由16×16、24×24或更多的点阵组成。对于一个24×24点阵组成的汉字
，用9针打印机需要反复3次才能完成，而使用24针打印机则可以一次打印完毕 。点阵式打印机由于采用了击打方式 ，所以打印中噪音较大
。它可以使用多种打印纸(有孔的宽型纸 、窄型纸
、复印纸或其他的单页纸等)。可以用复写打印纸一次打印多份拷贝
，还可以打印蜡纸，用于印刷 。 打印的质量与色带的新旧程度有关
。

喷墨式打印机(ink-jet printer)是将墨水通过细小的喷嘴喷到纸上 ，打印质量较点阵式打印机好，噪音也较小。但是
，它只能使用质量较好的单页纸，有的更限制为一种规格(一般是A4)的复印纸 。喷墨打印机的消耗材料枣墨匣的价格比点阵式打印机的色带价格要高。另外 ，它不能同时打印多份拷贝
，也不能打印蜡纸
。

激光打印机(laser printer)的打印质量最好，速度快 ，噪声低
，但价格比前两种高。激光打印机的工作原理是：由激光器发出的激光束经声光调制偏转器按字符点阵的信息调制 。在高频超声信号的作用下，声光偏转器衍射出形成字符的调制光束
。当频率变化时 ，激光束的衍射角度随之变化
，形成纵向的扇出光束。此扇出光束经高速旋转的多面镜反射，在预先荷电的转印鼓面上扫描曝光 。鼓面被激光束照射的部位的电荷消失 ，形成静电潜象
。当鼓面经过带相反电荷的色粉时
，由于静电作用吸附上色粉，进行显影。在电场的作用下 ，色粉由鼓面被转印到纸上 。经热挤滚压定影之后，字符便永久性地印在纸上
。

此外
，还有一些特殊用途的打印机，例如：票据打印机、条码打印机等。

3．外存储器

目前 ，微型机的外存储器主要有磁盘和光盘 。

磁盘分硬盘(Hard Disk或Fixed Disk)和软盘(Floppy Disk或Diskette)两种
，它们的工作原理相同，只是硬盘容量较大 ，一般不更换
。

软磁盘盘片是涂有一层磁性物质的圆片
，封装在保护套内。目前常用的是3寸盘(圆盘直径3.5英寸),存储容量是 1.44MB 。

使用软磁盘应注意：

（1）软磁盘不能受重压，不可弯曲 ，应注意防尘 、防水；

（2）保存磁盘的地方应远离强磁场
，远离热源，且温度保持在10℃～50℃ ，湿度在20%～80%?

（3）将软盘插入驱动器时
，应使贴有标签的一面朝上，依盘上箭头指示方向 ，轻轻插入；

（4）为保护磁盘上的信息，可把写保护口上的塑料块打开。

（5）在软盘或硬盘读写时
，相应指示灯点亮，表示驱动器正在高速运转
。这时应当避免震动 ，不能

关断电源
，也不能打开软盘驱动器手柄取出软盘，以免划伤盘片和磁头。

光盘(disc)的存储量很大（一般在600MB以上） ， 一张光盘有相当于几百至上千片软磁盘的存储容量
，且存取速度快，没有磨损 ，存储的信息不会丢失
，可以用来存储需要永久保留的信息，目前已成为微型电子计算机常用的外存介质 。目前可擦写的光盘应用尚不普遍 ，最常见的是只读光盘
。

外存储器是一种既可用作输入
，也可用作输出的外部设备。

4．其他外部设备

(1)声音卡(sound card)

声音卡是专门处理音频信号的接口电路板卡 。它提供了与话筒
、喇叭、电子合成器的接口
。它的主要功能是将模拟声音信号数字化采样存储，并可将数字化音频转为模拟信号播放。

(2)视频卡（video card）

视频卡是专门处理视频信号的接口电路板卡 。它提供了与电视机 、摄像机
、录像机等视频设备的接口
。它的主要功能是将输入的视频信号送进计算机 ，记录下来，也可以把CD-ROM或其他媒体上的视频信号在显示器上播放出来。

(3)网络卡(network card)

网络卡也叫网络接口卡(NIC：Network Interface Card) 。在局域网中的每台计算机的扩展槽中都要安装一块网络卡
，以实现计算机之间的互连
。

（4）调制解调器(modem)

调制解调器是可将数字信号转换成模拟信号，以适于在模拟信道中传输 ，又可将被转换的模拟信号还原为数字信号的设备。它将计算机与模拟信道（例如现有的电话线路）相连接
，以便异地的计算机之间进行数据交换 。

调制解调器分内置式和外置式两类，传输速率有28.8kb/s、33.6kb/s 、56kb/s等。

（5）扫描仪(scanner)

扫描仪是一种输入设备 ，它能将各种图文资料扫描输入到计算机中并转换成数字化图像数据
，以便保存和处理
。扫描仪分为手持式扫描仪
、平板扫描仪和大幅面工程图纸扫描仪三类。主要用于图文排版、图文传真 、汉字扫描录入、图文档案管理等方面 。

（6）光笔(light pen)

一种与显示器配合使用的输入设备
。它的外形像钢笔，上有按钮 ，以电缆与主机相连（也有采用无线的）。使用者把光笔指向屏幕
，就可以在屏幕上作图
、改图或进行图形放大、移位等操作 。

（7）触摸屏(touch screen)

触摸屏是一种附加在显示器上的辅助输入设备
。借助这种设备，用手指直接触摸屏幕上显示的某个按钮或某个区域 ，即可达到相应的选择的目的。它为人机交互提供了更简单 、更直观的输入方式 。触摸屏主要有红外式
、电阻式和电容式三种
。红外式分辨率低; 电阻式分辨率高
，透光性稍差; 电容式分辨率高，透光性好。

（8）绘图机(plotter)

一种图形输出设备 ，与打印机类似 。绘图机分笔式和点阵式两类，常用于各类工程绘图
。此外
，一些科技新产品，例如数码相机、数码摄像机等也已经列入计算机的外部设备。

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