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什么是计算机，简单地说，用来计算的机器 就叫计算机。人类为了计算的需求，这个最早可追溯至数千年前中国人发明的算盘，它的四则运算和利用四则运算的原理而创建的各种便捷算法一直应用到现在，曾经还有人用算盘来与计数器进行过比赛。后来的有1642年,法国数学家巴斯卡(BlaisePascal)发明了滚轮式加法器，这台机器是由许多的齿轮与杠杆所组成的；1822年,英国剑桥大学巴贝奇(CharlesBabbage)发明差分机,可执行简单四则运算，1833年设计的分析机,包括输入及输出,控制,运算,储存等五大部分,为现今电脑的基本结构,故被尊称为「电脑之父」；1890年,美国何乐礼(HermanHollerith)发明了打孔卡片用以记录资料,成功完成电脑由早期的机械式电脑发展到现在所使用的个人电脑。•从计算机的类型、运行方式、构成器件、操作原理、应用状况等划分，计算机有多种分类。从数据表示来说，计算机可分为数字计算机、模拟计算机以及混合计算机三类。数字计算机按构成的器件划分，曾有机械计算机和机电计算机，现用的为电子计算机，正在研究的有光计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机等等。电子计算机就其规模或系统功能而言，可分为巨型、大型、中型、小型和微型计算机。•模拟计算机用电流、电压等连续变化的物理量直接进行运算的计算机。使用模拟计算机的主要目的，不在于获得数学问题的精确解，而在于给出一个可供进行实验研究的电子模型。•20世纪30年代，开始致力于全电子化模拟计算机的研制工作。第二次世界大战期间，贝尔电话实验室研制出M-9火炮指挥仪。二次大战后，一些人以M-9火炮指挥仪中的运算放大器为基础，于1947年研制出全电子直流模拟计算机。高增益直流运算放大器的出现，对模拟计算机的发展，起了革命性的推动作用。与此同时，各发达国家都在研制模拟计算机。1948年，研制出第一台商品模拟计算机，50年代实现商品化。50年代中、后期，中国进入现代模拟计算机研制领域。60年代中期，先后研制出多种型号模拟计算机。如M-2、M-6等大型混合模拟计算机，就是这一时期的成果。•通常所说的计算机一般指电子计算机。这种电子计算机是一种能够按照预先设定好的程序指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备。它由多个零配件组成，如中央处理器、定时、主板、内存、电源、显卡等，能接收、处理和提供数据的一种装置，通常由输入输出设备、存储器、运算和逻辑部件以及控制器组成，为数字式计算机。•这种电子计算机是谁发明的，严格说起来很难界定。从中国人发明的算盘开始，自然有中国人（不是现在中国出现的大把所谓的“计算机之父”），后来就有德国人（康拉德·楚泽）、法国人（巴斯卡）、英国人（巴贝奇）、美国人（约翰.莫奇利与约翰.埃克尔特）和匈牙利人（美国籍匈牙利裔科学家冯·诺依曼），究竟是谁发明了计算机，恐怕是一个需要考古学家研究的课题。正如一个抄印者所说：“这是书上说的”。应该说这些以上提到的以及还没有提到的都对计算机的发展与完善作出了极大的贡献，但都不是电子计算机真正的发明人，电子计算机真正的发明人一定是也只能是一个无名英雄！ 以上所说，计算机一般指电子计算机，因此考察电子计算机的发明人应该从开关电路与储存，即采用二进制处理着手。至于中国人发明了算盘、模拟计算机和早期的机械式计算机等都不在其列。 1935年，康拉德·楚泽以自己的家为工作场地，独自一人开始探索计算机的发明和制作；1938年，康拉德·楚泽完成了一台纯机械计算机Z－1。该计算机最大的贡献是第一次采用了二进制。在薄钢板组装的存储器中，楚泽用一个在细孔中移动的针，指明数字“0”或“1”；1939年，楚泽对Z－1进行了改进。在大量使用继电器的基础上，他组装了第二台、电磁式计算机Z－2；1941年，第三台电磁式计算机Z－3完成。它使用了2600个继电器，用穿孔纸带输入，实现了二进制程序控制。程序控制思想虽然过去也有人提倡，但康拉德·楚泽是把它付诸实施的第一人。但他是否在更早期时别人（如有人提倡过的程序控制思想）的启发与影响下进行的呢，是不是电子计算机发明人值得认真的考究！•多数人认为称得上计算机的是在1942年～1946年间由约翰.莫奇利与约翰.埃克尔特领导的一群科学家在美国研制出来的。•第一部真正可以称得上计算机的机器，则诞生于1946年的美国，莫奇利与埃克尔特发明的，名字叫做ENIAC。这部计算机使用真空管来处理讯号，所以体积庞大（占满一个房间）、耗电量高（使用时全镇的人都知道，因为家家户户的电灯都变暗了！），而且记忆容量又非常低（只有100多个字），但是，却已经是人类科技的一大进展。而我们通常把这种使用真空管的计算机称为第一代计算机。大约在1940—1942年间，美国国防部在研制导弹的过程中，急需要有一种能迅速计算的工具，以便对导弹的飞行进行控制。在它偏离人所预测的轨道时，把它拉回到轨道上来，便与美国宾夕法尼亚（Pennsylvania）大学合作进行研制。这样就产生了能在1／10秒或1／100秒的时间内计算出导弹运行轨迹同预定轨道的偏差的电子计算机。电子计算机不以十进位制进行计算，而是用二进位制计算的。它的出现是当代世界上最大的发明之一。•康拉德·楚泽在1941年采用二进制就研制出了第三台电磁式计算机Z－3，开始于1939年，与美国的‘埃尼阿克’（ENIAC）研制几乎都处在同一个时期，这也不能确定谁是电子计算的真正发明人，因此中国的教科书说、绝大多数学术著作和科学普及著作所说的电子计算机发明人都不是真正的发明人。•从市场的需要和后续的发展考虑，世界上的第一台具有实用价值的电子计算机出现还是在美国。这应该算是电子计算机的第一代：电子管电路计算机。其第二代出现在60年代初，即晶体管电路计算机。在1971年美国Intel公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片（4位CPU）以来，差不多每隔2∼3年就推出一代新的微处理器产品；如今已推出了第五代微处理器.什么是电子计算机，一般地说，电子计算机是一种能够按照预先设定好的程序指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备，它由多个零配件组成，如中央处理器、定时、主板、内存、电源、显卡等，能接收、处理和提供数据的一种装置，通常由输入输出设备、存储器、运算和逻辑部件以及控制器组成。实际上的电子计算机主要含义在于其核心部件—中央处理器，即CPU芯片，至于一些诸如定时、主板、电源、显示、输入和输出接口均为一般的数字电路所具有的功能，而与一般的数字电路唯一不同的是电子计算机在时间和空间上具有无固定模式的存储器，它属于CPU芯片。存储需要内存，CPU芯片中有程序存储器“ROM” 和数据存储器“RAM” 。由于CPU芯片中的程序存储器“ROM” 和数据存储器“RAM” 容量的限制，因此需要在电子计算机的主板上增加内存来补充。实际上，如果CPU芯片中的程序存储器“ROM” 和数据存储器“RAM” 能够做得足够的大，电子计算机的计算速度会得到很大的提高。还有输入和输出接口（数据的发送与接收及显示）当然也属于CPU芯片，但这些仅是与一般的数字电路的要求稍有不同而已，而其中包括的运算和逻辑控制部分，严格地说，不能独立存在，而是CPU芯片执行程序指令的过程。因此说电子计算机的核心部件是CPU芯片，谁掌握了电子计算机CPU芯片的研制技术，谁就取得了电子计算机的话语权。世间的任何事物认识总是由简单到复杂，然后又由复杂到简单，因此简单地说，CPU芯片的基本原理就是一个开关电路“0”和“1”，可定义为关为“0”，开为“1”，或者反过来是开为“0”，关为“1”。而CPU芯片的最大功能是可以将大量的开关状态（即数据）存储起来并予以发送和接收，至于这些大量的开关状态可以通过预先设定好的程序指令进行处理，即逻辑运算与控制，相对来说都显的比较简单。 下图是8位CPU芯片数据结构图。图中的程序存储器“ROM”具有严格的定时关系，其指令码字节一经编定，它们的地址与指令码字节是唯一一一对应的。每一条指令码字节的工作时间决定“CPU”芯片的工作速度。数据存储器“RAM”用来存放临时计算数据或专用数据（如专用寄存器）。从数据工作方式上看，这些数据流与数字通信“PDH”和“SDH”中的数据流运行方式有所不同。数字通信中的数据流是按照其规定的结构重复工作的，而“CPU”芯片的数据流运行则没有一定的规则，如程序存储器“ROM”的数据流的时间长度和数据量是不固定的，而且不是重复工作的。片内数据存储器“RAM”除了用作专用数据有一定的规律以外，其余的更是无任何规律。 CPU芯片中的程序存储器“ROM” 与数据存储器“RAM” 有时间上的对应关系，但这种对应关系在时刻发生变化，因此没有固定的时间对应关系。8位CPU芯片数据结构图如下所示：
注意：程序存储器“ROM” 与数据存储器“RAM” 有时间上的对应关系，但这种对应关系在时刻发生变化，因此没有固定的时间对应关系。有了这种用时间表示的CPU芯片的数据结构图，对CPU芯片的运行就有一个清晰的时间概念。实际上计算机的发展就是利用这种用时间表示的数据结构图不断研究完善起来的。在从对数据结构图的分析中可知，按照人们的各种需要与美好的设想，在数据结构图中插入所需要的信息，并验证在时间上的可行性。随着时间的过去，不断插入，不断完善，数据结构不断增长，即程序存储器“ROM”的位数加大，也就有了今天的功能复杂的计算机。从此不难想象诞生于1946年的美国的第一部真正可以称得上计算机的机器—ENIAC，其记忆容量只有100多个字的程序存储器“ROM” 与数据存储器“RAM” 是一个什么样的数据结构。还有在1971年美国Intel公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片（4位CPU）就是类似8位CPU芯片数据结构图，其程序指令的机器码为16条，为了数字电路设计上的方便，可以将对应的数据存储器“RAM” 也设计为4位即可。注意：早期的计算机起源没有日本和韩国的身影，现在为什么发展得这么快？还有中国的台湾。数千年前就有中国人发明的算盘，现在怎么啦，还在沉睡中？该快醒醒了！从低端到高端，一网大尽，这才是中华民族的气概。
