冯·诺伊曼结构的计算机发展——从ENIAC到第三代微型机

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"这篇资源主要介绍了计算机基础知识,特别是关于第三代微型机的发展,以及计算机历史、数制编码、计算机组成和冯·诺依曼在计算机科学中的贡献。" 正文: 计算机基础知识是理解信息技术的关键,它涵盖了从计算机的起源到其工作原理的广泛主题。冯·诺依曼,被誉为电子计算机之父,他的贡献对计算机科学产生了深远影响。他在1933年成为普林斯顿大学高等研究院的终身教授,并提出了计算机设计的基本理念。 诺依曼的构思包括了计算机采用二进制系统来表示信息,这是计算机能够处理数据的基础。他还引入了“存储程序”的概念,这意味着计算机可以按照预先存储的指令自动执行任务,这是现代计算机自动化操作的核心。计算机的五大基本组成部分——运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备,也是基于这一思想构建的。 1946年,ENIAC(电子数字积分计算机)的诞生标志着电子计算机时代的开始。这台机器重达30吨,使用了18000个电子管和10000只电容,运算速度达到每秒5000次,但它并不具备存储程序的功能。后来,基于冯·诺依曼提出的改进方案,EDVAC(电子离散变量自动计算机)诞生,首次实现了存储程序功能,奠定了现代计算机的冯·诺依曼结构。 第三代微型机,如1978年Intel推出的16位微处理器8086,显著提升了计算机的性能。8088芯片的出现,具有4.77MHz的时钟频率和20位总线,使得微型计算机可以处理更复杂的任务,如数据处理和科学计算,进一步推动了计算机技术的普及和发展。 计算机的数制与编码是其处理信息的基础。二进制系统是计算机内部处理数据的主要方式,而其他如十六进制和八进制则常用于程序员编写代码。此外,还有ASCII码和Unicode等字符编码系统,用于表示和传输文本信息。 计算机的分类包括了个人计算机、服务器、嵌入式系统等,它们在性能、用途和设计上各有特点。计算机的软硬件系统包括操作系统、应用程序和硬件设备,共同构成了一个完整的计算环境。计算机语言是人与机器沟通的桥梁,从机器语言到高级语言,如C++、Python等,都有其特定的应用场景。 多媒体技术涉及图像、音频和视频的处理,是现代计算机应用中不可或缺的一部分。数据库管理系统的出现,如SQL,使得数据存储和检索更加高效。计算机网络让全球信息共享成为可能,而计算机安全则是保护这些信息免受非法访问和破坏的关键领域。 这个资源提供了计算机基础知识的全面概述,从计算机的起源到其核心组件,再到其在现代社会中的应用,为学习者提供了一个深入理解计算机科学的起点。