計算機的發展簡史
1943——1946年美國賓夕法尼亞大學研製的電子數字積分器和計算機ENIAC（Electronic Numerical And Computer）是世界上第一台電子計算機。一般認為它是現代計算機的始祖。
馮•諾依曼（1）計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。
（2）採用存儲程式的方式，程式和數據放在同一個存儲器中，指令和數據一樣可以送到運算器運算，即由指令組成的程式是可以修改的。
（3）數據以二進制代碼表示。
（4）指令由操作碼和地址碼組成。
（5）指令在存儲器中按執行順序存放，由指令計數器指明要執行的指令所在的單元地址，一般按順序遞增，但可按運算結果或外界條件而改變。
（6）機器以運算器為中心，輸入輸出設備與存儲器間的數據傳送都通過運算器。
現代計算機系統結構有了很大新發展，但原則上變化不大，習慣上仍稱之為馮•諾依曼機。
根據計算機所採用的物理器件的發展，一般把電子計算機的發展分成四個階段，習慣上稱為四代。
早期計算機第一代：電子管計算機時代（從1946年到50年代後期），其主要特點是採用電子管作為基礎器件。代表機型IBM公司的IBM650。
第二代：電晶體計算機時代（從50年代中期到60年代後期），採用的主要器件逐步由電子管改為電晶體，縮小了體積，降低了功耗，提高了速度和可靠性，降低了價格。代表機型控制數據公司（CDC）的大型計算機系統CDC6600.
第三代：積體電路計算機時代（從60年代中期到70年代前期），計算機採用積體電路作為基本器件，功耗、體積、價格進一步下降，速度和可靠性相應的提高。代表機型IBM公司的IBM360.
第四代：大規模積體電路計算機時代（從70年代初至今），70年代初，半導體存儲器問世，迅速取代了磁芯存儲器，並不斷向大容量、高速度發展。1984年內涵2300個電晶體的Intel 4004晶片問世，開啟了現代計算機的篇章。
計算機的分類
1.大型機
大型機是反映各個時期先進計算技術的大型通用計算機，其中以IBM公司的大型機系列影響最大。60年代的IBM360系統，70年代和80年代的IBM370系統曾占領大型機的主要市場。90年代IBM推出的大型機系列為IBMS/390系列，都是大型機的代表之作。
2.巨型機
現代科學技術，尤其是國防技術的發展，需要有很高運算速度、很大存儲容量的計算機，一般大型通用計算機不能滿足要求。積體電路的進展，為製造巨型機提供了條件。微處理器的發展為陣列結構的巨型機發展帶來了希望。如古德伊爾公司為美國宇航局（NASA）研製了一台處理衛星圖像的計算機系統MPP，該機由16384個微處理器組成128*128方陣。
3.小型機
小型機規模小、結構簡單所以設計試製周期短，便於及時採用先進工藝，生產量大，硬體成本低。小型機的出現打開了再控制領域套用計算機的局面，許多大型分析儀器、測量儀器使用小型機進行數據採集、整理、分析、計算等。
微型機微型機的出現與發展，掀起計算機大普及的浪潮，利用4位微處理器Intel 4004組成的MCS-4是世界上第一台微型機，它於1971年問世。我們現在工作學習生活中用的PC就是微型機。1978年Intel成功開發了16位微處理器Intel8086。1981年32位微處理器Intel80386問世。隨著技術的不斷發展，現在已經進入64位雙核微處理器時代。
其它還有工程工作站、在線上系統和計算機網路，這些就不再贅述，有興趣的讀者可以自己搜尋資料。
這裡所說的計算機原理，主要以微型機為主，因為微型機與我們的生活關係最為密切。
計算機的主要套用
1、科學計算
2、信息管理
3、過程控制
4、計算機網路與通信
5、計算機輔助教學、設計、製造
6、儀器儀表與家電控制
計算機的主要套用
數據可分為數值數據和非數值數據兩大類。從計算機所處理數據的類型這個角度來看，計算機的套用原則上應該分成科學計算和非數值計算兩大類。後者包括信息處理、過程控制、計算機輔助設計、計算機輔助教學、人工智慧等，其套用範圍遠遠超過前者。計算機的套用已形成了一門專門的學科，它主要包括以下幾方面的內容：
1.科學計算
即純數值計算，主要是解決科學研究領域的一些複雜的數學問題，計算量大而且精度要求高。例如：氣象預報、人造衛星軌道的計算等都屬於這方面的套用。
2.過程控制
過程控制是指利用計算機對生產或其他過程中的數據及時採集，並按最佳方案實現自動化。過程控制可以提高自動化程度，減輕勞動強度、提高生產效率、降低生產成本，保證產品質量的穩定。
3.信息處理
信息處理是目前計算機套用最廣泛的領域之一。信息處理是指用計算機對各種形式的信息（如文字、圖像、聲音等）收集、存儲、加工、分析和傳送的過程。當今社會，計算機在信息處理領域的套用，對辦公自動化、管理自動化乃至社會信息化都起著積極的促進作用。
4.計算機輔助系統
1）計算機輔助設計
計算機輔助設計簡稱為CAD（ComputerAidedDesign），它是利用計算機幫助人們進行各種工程和複雜產品的設計。CAD技術不僅提高了設計質量，而且也提高了自動化程度，大大縮短了新產品的設計與試製周期，從而成為生產現代化的重要手段。
2）計算機輔助製造
計算機輔助製造簡稱為CAM（ComputerAidedManufacturing）。它是利用計算機直接控制零件的加工，實現無圖紙加工。
3）計算機輔助教學
計算機輔助教學簡稱為CAI（ComputerAssistedInstruction）。它是指利用多媒體和網路技術，使得網上教學和遠程教學得以實現。利用CAI，可將課程內容編成圖文並茂的軟體，使教學過程更加形象化。對於不同程度的學生可以自主選擇不同的教學內容和教學進度，改變了教學的單一模式。
計算機系統構成
計算機系統構成由上圖我們可以看出，計算機系統包含硬體系統和軟體系統，硬體系統是計算機的基礎，軟體系統是計算機的上層建築。一個完整的計算機系統必須包含硬體系統和軟體系統，只有硬體系統沒有軟體系統的機器叫裸機。
一、硬體系統
硬體系統一般包括：微處理器（CPU）、記憶體儲器、輸入/輸出接口、系統匯流排、外部設備。如下圖所示：
硬體系統其中，各部件之間的信號傳輸要通過系統匯流排來完成。如下圖所示：
系統匯流排CPU是電腦系統的心臟，電腦特別是微型電腦的快速發展過程，實質上就是CPU從低級向高級、從簡單向複雜發展的過程。
CPU（Central Processing Unit）又叫中央處理器，其主要功能是進行運算和邏輯運算，內部結構大概可以分為控制單元、算術邏輯單元和存儲單元等幾個部分。按照其處理信息的字長可以分為：八位微處理器、十六位微處理器、三十二位微處理器以及六十四位微處理器等等。
目前主流的CPU都是由AMD公司和Intel公司生產提供的。如AMD Athlon64 X2 5000+ AM2、Intel Core 2 Duo E7200等。
cpu2、記憶體儲器和輔助存儲器
記憶體儲器簡單的說就是我們通常說的記憶體。輔助存儲器簡單的說就是指硬碟和光碟機。
3、輸入/輸出接口
IDE接口，一般用於連線硬碟和光碟機，這個接口逐漸被SATA接口所代替；SCSI接口主要是用作連線SCSI接口的硬碟；USB接口一種通用萬能插口，支持人插拔；IEEE 1394接口比USB接口提供了更高的速率，同時也支持熱插拔。AGP接口，主要
記憶體4、系統匯流排
匯流排一般有兩類：一類是連線計算機內部各模組的匯流排，如連線CPU、存儲器和I/O接口的匯流排，常用的有ISA匯流排、EISA匯流排、PCI匯流排等；另一類為系統之間或系統與外部設備之間連線的匯流排，常用的有EIA-RS232C串列匯流排和IEEE-488並行總線等。
鍵盤二、軟體系統
軟體系統包括：系統軟體和套用軟體
1、系統軟體
系統軟體包括：作業系統、服務型程式、語言處理程式。2、套用軟體
xp套用軟體包括：定製套用軟體和通用套用軟體。
計算機的工作過程
可以簡單概括為輸入、處理、輸出和存儲4個過程。
輸入是指接受由輸入設備（如鍵盤）提供的信息；處理是對信息進行加工處理的過程，並按一定方式進行轉換；輸出是將處理結果在輸出設備上（如顯示器等）顯示或列印等操作；存儲是將原始數據或處理結果進行保存以便再次使用。
這4個步驟組成一個循環過程。輸入、處理、輸出和存儲並不一定按照上述的順序操作。在程式的指揮下，計算機根據需要決定採取哪一個步驟。個人計算機的工作過程是通過輸入設備（鍵盤或滑鼠等）輸入用戶的操作命令或數據，計算機的處理單元（微處理器）接受到輸入命令後，進行處理並將結果在計算機的輸出設備（顯示器或印表機等）上輸出，也可以將結果保存在計算機的存儲器（硬碟或軟碟）上。因此，計算機對於某種輸入命令所要進行的對應操作，是由事先保存在計算機中的程式決定的。
計算機工作過程PC（personal computer）的組成
PCPC一般由主機和輸入輸出設備組成。主機一般由CPU、主機板、記憶體、硬碟、顯示卡、光碟機、電源、機箱、散熱器等組成；輸入輸出設備一般包括鍵盤、滑鼠、顯示器等。這樣由主機和輸入輸出設備組成了一台裸機，只有再安裝好作業系統和套用軟體以後，才稱得上一台真正的計算機。
