计算机的组成原理

2.1 计算机的组成与分类

2.1.1 计算机的发展与应用

1.计算机的发展

现代计算机的诞生是 20 世纪人类最伟大的发明创造之一。经历了半个多世纪的发展，

计算机已经成为信息处理系统中最重要的一种工具，它不仅承担着信息加工、信息存储的任

务，而且信息传递、感测、识别、控制和显示等也都离不开计算机。

从 20 世纪 40 年代电子计算机诞生以来，计算机已经走过了半个多世纪的发展历程。在

微电子技术的进展和计算机应用需求的强力推动下，其发展速度之快，大大超出了人们的预

料。60 多年来，计算机在提高速度，增加功能，缩小体积，降低成本和开过业务等方面取

得了飞跃的进步.早期的计算机大约每隔 8 至 10 年其运算速度就提高 10 倍，而成本和体积

只有原来的 1/10.从 20 世纪 80 年代开始，更进一步发展到几乎每 3 年计算机的性能就提高

近 4 倍，成本却下降一半。

计算机硬件的发展受到所使用的电子器件的极大影响，因此过去很长时间，人们都按照

计算机主机所使用的元器件为计算机划代。

在 20 世纪 50 年代至 70 年代，计算机的应用模式主要是依赖于大型计算机的集中计算

模式，80 年代由于个人计算机的广泛使用而演变为分散计算模式，90 年代起由于计算机网

络的发展，使计算机的应用进入了网络计算模式。在这种模式下，用户不仅使自己的计算机

处理信息处理，而且还从网络获得他所需要的信息处理能力。在这里，这种能力广泛指硬件、

软件和数据资源。

自20 世纪 90 年代开始，计算机在提高性能、降低成本、普及和深化应用等方面的发展

趋势不仅仍在继续，而节奏进一步加快，市场竞争大大加剧。学术界和工业界大多已不再沿

着第 x 代计算机的说法。人们正在研究开发计算机系统，主要着眼于计算机的智能化，它以

知识处理为核心，可以模拟或部分替代人的智能活动，具有自然的人机通信的能力，当然，

这是一个需要长期努力才能实现的目标。

2.计算机的巨大作用

计算机得以飞速发展的根本原因，除了微电子技术等相关的学科的发展之外，还归功于

计算机作为信息处理工具的通用性以及由此带来的计算机应用的广泛性。

计算机是一种通用的信息处理工具。使用计算机进行信息处理具有如下一些特点:①速

度快、通用性强②具有多种多样的信息处理能力，不仅能进行复杂的数运算，而且能对文字、

图像和声音等多种形式的信息进行获取、编辑、转换、存储、展现等处理。③信息存储容量

大、存取速度高④具有互连、互通、互操作的特性，计算机网络不仅能进行信息的交流和分

享，还可借助网络上的其他计算机协同完成复杂的信息处理任务。

计算机是 20 世纪 40 年代以来人类的伟大创造。它以非凡的渗透力与亲和力深入人类活

动的各个领域，对人类社会的进步与发展产生了巨大的影响。

计算机应用于科学研究，大大增强了人类认识自然以及开发、改造和利用自然的能力，

促进现代科学技术的发展。计算机应用于工农业生产，大大提高了人类物质生产水平和社会

生产率，促进经济的飞跃发展。

计算机应用于社会服务，大大扩展和改善了社会范围和质量，提高了工作效率，推动了

社会进步。

计算机应用与社会文化，为人类传承并创造文化提供了现代化的工具，改善了人们创造

和传播文化的方式、方法和性质，大大扩展了人类文化活动的领域，丰富了文化的内容，提

高了质量。

计算机进入了办公室和家庭，正改变着人们的工作方式和生活方式。

计算机科学技术对于一个国家在政治，经济，科技，文化，军事，国防等方面发展的催

计算机的组成原理

化作用和强化作用，都具有难以估量的意义。

虽然计算机和网络正在迅速的，不可逆转的改变着世界，但是，先进技术给我们带来进

步和机遇的同时，它们也会带来一些新的社会问题和引发潜在的危机。例如:个人隐私受到

威胁，信息欺诈和计算机犯罪增加，知识产权保护更加困难，计算机系统奔溃带来不可预测

的后果，不良和有害信息肆虐传播和泛滥，大量电子垃圾污染环境，破坏生态，长期沉迷于

计算机游戏，网络聊天等给青少年生理和心理带来严重危害等等，我们对此必须予以足够的

关注和重视。

2.1.2 计算机的组成

经过 60 多年的发展，计算机的功能不断增强，应用不断扩展，计算机系统也变得越来

越复杂。但无论系统多么复杂，