计算机发展微型计算机的发展概况（CUI：人类的发展与计算机技术）电子计算机无疑是人类历史上最伟大的发明之一。
人类从原始社会学会使用工具以来到现代社会经历了三次大的产业革命：农业革命、工业革命、信息革命。
而信息革命就是以计算机技术和通信技术的发展和普及为代表的。
如果从17世纪欧洲出现近代科学算起，到今天差不多有400年的历史了。
但是这400年的发展速度是人类以前几十万年的历史无法比拟的。
从下图我们可以看到农业革命前的几十万年人类发展是非常缓慢的；农业革命到工业革命之间发展比以前快了不少；从工业革命开始，人类的发展进行大大提高；进入信息革命以后，人类更是以突飞猛进的速度在发展。
目前，人类已经进入了高速发展的后现代时代。
其中计算机科学和技术发展之快，是任何其他技术都无法相提并论的。
50多年来，随着电于技术特别是微电子技术的发展，电子计算机的发展经历了以下几代发展：第一代电子管电路计算机第二代晶体管电路计算机第三代小规模集成电路计算机第四代大规模（LSI）和超大规模（VSLI）集成电路其中：LSI：Large Scale Integration，大规模集成电路VLSI：Very Large Scale Integration，超大规模集成电路（CUI：几代电子器件的简介）下图是几代电子计算机所使用的电子期间的示意图和符号。
图1－C2电子管、晶体管和集成电路（CUI：数字电子计算机发展简史）人类很早就希望使用工具来帮助自己计数和计算。
最早的结绳记事，主要就是用来计数。
后来中国人发明的算盘，一直使用了几千年。
直到十年前才被彻底淘汰。
再后来，欧洲出现了手摇式机械计算器，可以进行加、减、乘、除的运算。
但是，他结构复杂，操作繁琐，而且非常容易出故障。
到了近代，欧洲还发明了使用继电器的顺序式计算器。
总之，人类一直在想方设法的使用机器来帮助自己计算，因为计算实在是一件太费脑筋的事了。
直到1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子计算机，人类开始了真正可以使用机器来进行数值计算的时代。
但是，直到微型计算机出现以前，人们一直没有意识到计算机像人类使用火和开始使用工具那样，将给人类生活带来翻天覆地的巨变。
上个世纪60年代有一本科普书籍《科学家谈21世纪》，作者都是当时中国的科学巨匠，包括钱学森、钱三强、竺可桢、华罗庚等等。
那本对未来做了非常大胆的预测。
各个科技领域都提到了，但是，唯独没有提到计算机。
那时，计算机还是科学家实验室中的昂贵，娇气、保密的高级精密设备。
1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功的世界上第一台电子计算机技术参数如下：名称：ENIAC电子管数量：18,800个继电器数量：5,000个耗电量：150kW重量：30t占地面积：150m2运算速度：5000次加法运算∕s我国电子计算机研究工作起步并不晚。
1958年中科院就研制成功了我国第一台电子管数字计算机。
是当时，世界上少数几个可以制造数字电子计算机的国家之一。
20世纪50年代中期，美国人发明了半导体晶体管。
晶体管体积小、耗电少、开关速度快的优点很快吸引了科学家们的注意，并且，很快就将晶体管用到了计算机上。
美国在20世纪60年代初首先研制成功了晶体管数字电子计算机。
我国在70年代初也研制成功了晶体管数字电子计算机。
70年代中我国研制的DJ-130是我国第一种商业销售的晶体管计算机。
据说全国装备了500多台（当时的售价是50～60万元人民币）。
20世纪60年代中期以后，晶体管朝着小型化方向发展得很快。
当时的半导体物理、固体物理、表面科学、离子溅射技术、离子渗透技术等也发展得很快。
美国首先研制成功了厚膜集成电路。
集成电路的出现是电子技术革命进步的标志。
计算机的核心器件：微处理器的诞生就是集成电路发展的伟大成果。
（CUI：计算机的现状和展望）目前的第四代电子计算机，运算速度为每秒几千亿次、几万亿次的巨型机也已投入运行，计算机已从早期的数值计算和数据处理发展到目前的进行知识处理的人工智能阶段。
电子计算机不仅可以处理文字、字符、图形图像信息，而且可以处理音频、视频信息。
计算机正朝着智能化、多媒体化方向发展。
日本和美国早在20世纪80年代就宣布研制出了第五代电子计算机，即所谓的“智能化”计算机。
也就是“非冯诺依曼”体系结构的计算机。
后来，又说开发了第六代电子计算机，也就是曾经被炒得沸沸扬扬的“神经网络”计算机。
但是，这些计算机现在还是处于实验室的研究阶段。
主要原因是，人类对自身的智能认识还很肤浅。
其次是以目前的技术要想实现真正意义上的智能化计算机各个方面的条件还都不具备。
巨型计算机已经不再仅仅是注重于超大能力的中央处理单元的研究，而是更加致力于并行计算机的研制。
CPU的研制向着高的集成度发展。
深亚微米（线距≤0.1μm）工艺和铜链接技术使得集成度的提高还可以持续几年。
就是著名的摩尔定律：每过18月微处理器的性能提高一倍，或价格下降50％，还可以继续大行其道。
存储技术也随着半导体技术的发展而发展。
无论在存取速度还是在容量上都会有很大的发展。
磁存储存技术也在以更快的速度在发展。
硬盘的密度和容量还将继续以高速发展。
光存储技术更是一个刚刚起步的新技术。
精密激光器、超小型激光器、高频脉冲激光器的发展、立体光存储器件等新技术的飞速发展使得光存储技术还会有大发展的。
由于以上几个决定计算机技术水平的关键部件还具有非常可观的发展空间，所以即使不说新型计算机，仅就传统计算机而言，也还有着巨大的发展余地。
新型计算机的研制也在科学家的实验室中默默地进行，例如量子计算机、生物计算机等。
他们将来也许不一定就能够代替现有的传统计算机，但是，新型计算机可以在新的领域发挥巨大的左右。
（CUI：冯诺依曼体系机构）说到计算机的发展，就不能不提到德国科学家冯诺依曼。
从20世纪初，物理学和电子学科学家们就在争论制造可以进行数值计算的机器应该采用什么样的结构。
人们被十进制这个人类习惯的计数方法所困扰。
所以，那时以研制模拟计算机的呼声更为响亮和有力。
20世纪30年代中期，德国科学家冯诺依曼大胆的提出，抛弃十进制，采用二进制作为数字计算机的数制基础。
同时，他还说预先编制计算程序，然后由计算机来按照人们事前制定的计算顺序来执行数值计算工作。
冯诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。
人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构。
从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。
所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。
根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：把需要的程序和数据送至计算机中。
必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。
能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。
能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。
能够按照要求将处理结果输出给用户。
为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，包括：输人数据和程序的输入设备记忆程序和数据的存储器完成数据加工处理的运算器控制程序执行的控制器输出处理结果的输出设备。
如图1.1所示。
其中运算器和控制器称为中央处理机（即CPU，Central Processing Unit），它是计算机的核心部件。
随着LSI和VLSI制造技术的发展，到70年代初期，已经能把原来体积很大的中央处理机电路集成在一片面积很小（仅十几平方毫米）的电路芯片上，称为微处理器（Microprocessor，简称μP）微处理器的出现开创了微型计算机的新时代。
（定义）以微处理器为核心再配上半导体存储器、输入／输出接口电路、系统总线及其它支持逻辑电路组成的计算机称为微型计算机。
（意义）微型计算机的出现，为计算机技术的发展和普及开辟了崭新的途径，是计算机科学技术发展史上的一个新的里程碑。
由于微型计算机具有体积小、重量轻、价格便宜、耗电少、可靠性高、通用性和灵活性强等突出特点，再加上超大规模集成电路技术的迅速发展，使微型计算机技术得到极其迅速的发展和广泛的应用。
从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4004以来，差不多每隔2～3年就推出一代新的微处理器产品，如今已经推出了五代微处理器产品。
微处理器是微型计算机的核心部件，他的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能。
因此，微型机的发展是以微处理器的发展而更新换代的。
1.第一代微处理器和微型计算机（1971～1973年）－4位CPU第一代微处理器是4位和低档8位微处理器时代，其典型产品有：Intel 4004，由美国Intel公司1971年首次推出，它的改进型是4040。
以它为核心构成的微型机是MCS-4。
Intel 8008，它是Intel公司1972年推出的第一个8位通用微处理器，以Intel 8008为核心构成的微型计算机是MCS-8。
第一代微处理器的参数是：芯片采用PMOS（Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体）工艺，集成度约为2,000管／片，时钟频率为1MHz，平均指令执行时间为20μs。
第一代微处理器的特点是：指令系统简单，运算功能单—，但价格低廉，使用方便，主要应用是面向袖珍计算器、家电、交通灯控制等简单控制场合。
2.第二代微处理器和微型计算机（1973～1978年）－8位CPU第二代微处理器是成熟的8位微处理器时代。
典型产品有：Intel 8080，1973年由Intel公司推出，它的出现加速了微型计算机的发展。
MC6800，1974年由美国Motorola公司推出。
Z-80，1975年由Zilog公司推出，它是国内曾经最流行的单板微型机TP801的CPU。
Intel 8085，1976年由Intel公司推出，是Intel 8080的改进型。
MOS 6502，由MOS公司推出，它是IBM PC机问世之前世界上最流行的微型计算机Apple II（苹果机）的CPU。
第二代微处理器的参数是：芯片采用NMOS工艺，集成度达到5,000～9,000管／片，微处理器的性能技术指标有明显改进，时钟频率为2—4MHz，运算速度加快，平均指令执行时间为1～2μs，具有多种寻址方式。
指令系统较完善，基本指令多达100多条。
第二代微处理器的特点是：在系统结构上已经具有典型计算机的体系结构，具有中断、DMA（Direct Memory Access，直接存储器存取）等控制功能，设计考虑了机器间的兼容性、接口的标准化和通用性，配套外围电路的功能和种类齐全。
这些都说明8位微处理器已经处于成熟阶段。
在软件方面，除可使用汇编语言外，还有高级语言和操作系统。
8位微处理器和以他为CPU构成的微型机广泛应用于信息处理、工业控制、汽车、智能仪器仪表和家用电器领域。