任务实现

（一）了解计算机的诞生及发展

17世纪，德国数学家莱布尼茨发明了二进制，为计算机内部数据的表示方法创造了条件。20 世纪初，电子技术得到飞速发展，其中在 1904 年，英国电气工程师弗莱明研制出真空二极管；在1906年，美国科学家福雷斯特发明真空三极管，为计算机的诞生奠定了基础。

20 世纪 40 年代，西方国家的工业技术得到迅猛发展，相继出现了雷达和导弹等高科技产品，大量运用复杂计算的科技产品使得原有的计算工具无能为力，社会迫切需要在计算技术上有所突破。1943 年正值第二次世界大战，由于军事上的需要，美国宾夕法尼亚大学电子工程系的教授莫克利和他的研究生埃克特计划采用真空管建造一台通用电子计算机，这个计划被军方采纳。1946年2月，由美国宾夕法尼亚大学研制的世界上第一台计算机——电子数字积分计算机（Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC）诞生了，如图1-1所示。

图1-1 世界上第一台计算机ENIAC

ENIAC的主要元件是电子管，每秒可完成5 000次加法运算，300多次乘法运算，比当时最快的计算工具要快300倍。ENIAC重30多吨，占地170m2，采用了18 000多个电子管、1 500多个继电器、70 000多个电阻和10 000多个电容，耗电150kW。在现代看来，虽然ENIAC的体积庞大、性能不佳，但它的出现具有跨时代的意义，它开创了电子技术发展的新时代——计算机时代。

同一时期，ENIAC项目组的一个美籍匈牙利研究人员冯·诺依曼开始研制他自己的离散变量自动电子计算机（Electronic Discrete Variable Automatic Computer，EDVAC），这是当时最快的计算机，其主要设计理论是采用二进制和存储程序方式。因此人们把该理论称为冯·诺依曼体系结构，并将其沿用至今，冯·诺依曼也被誉为“现代电子计算机之父”。

从第一台计算机ENIAC诞生至今，计算机技术成为发展最快的现代技术之一，根据计算机所采用的物理器件，可以将计算机的发展划分为4个阶段，如表1-1所示。

表1-1 计算机发展的4个阶段