计算机和微电子技术的发展现状特点分类和应用Word格式文档下载.docx

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英国另一位科学家弗莱明首先看到了它的实用价值，1904年，他进一步发现，有热电极和冷电极两个电极的真空管，对于从空气中传来的交变无线电波具有“检波器”的作用，他把这种管子称为“热离子管”，并在英国取得了专利。

这就是“二极真空电子管”。

自此，晶体管就有了一个雏形。

在1947年，临近圣诞节的时候，在贝尔实验室内，一个半导体材料与一个弯支架被堆放在了一起，世界上第一个晶体管就诞生了，由于晶体管有着比电子管更好的性能，所以在此后的10年内，晶体管飞速发展。

1958年，德州仪器的工程师JackKilby将三种电子元件结合到一片小小的硅片上，制出了世界上第一个集成电路（IC）。

到1959年，就有人尝试着使用硅来制造集成电路，这个时期，实用硅平面IC制造飞速发展.。

第二年，也是在贝尔实验室，D.Kahng和MartinAtalla发明了MOSFET，因为MOSFET制造成本低廉与使用面积较小、高整合度的特点，集成电路可以变得很小。

至此，微电子学已经发展到了一定的高度。

然后就是在1965年，摩尔对集成电路做出了一个大胆的预测：

集成电路的芯片集成度将以四年翻两番，而成本却成比例的递减。

在当时，这种预测看起来是不可思议，但是现在事实证明，摩尔的预测诗完全正确的。

接下来，就是Intel制造出了一系列的CPU芯片，将我们完全的带入了信息时代。

由上面我们可以看出，微电子技术是当代发展最快的技术之一，是电子信息产业的基础和心脏。

时至今日，微电子技术变得更加重要，无论是在航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术或家用电器产业，都离不开微电子技术的发展。

甚至是在现代战争中，微电子技术也是随处可见。

在我国，已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业，微电子信息技术在我国也正受到越来越多的关注，其重要性也不言而喻，如今，微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志，微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。

发展历史以及特点

1、第一代：

电子管数字机（1946—1958年）硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；

外存储器采用的是磁带。

软件方面采用的是机器语言、汇编语言。

应用领域以军事和科学计算为主。

特点：

体积大、功耗高、可靠性差。

速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。

2、第二代：

晶体管数字机（1958—1964年）

硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。

应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。

体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数10万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。

3、第三代：

集成电路数字机（1964—1970年）

硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。

软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。

速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。

应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。

4、第四代：

大规模集成电路机（1970年至今）

硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。

软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。

1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。

应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。

分类

1、超级计算机

超级计算机（Supercomputers）通常是指由数百数千甚至更多的处理器（机）组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。

2、网络计算机

服务器

专指某些高性能计算机，能通过网络，对外提供服务。

工作站

是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础，主要面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。

集线器

集线器（HUB）是一种共享介质的网络设备，它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网，HUB本身不能识别目的地址。

交换机

交换机（Switch）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。

路由器

路由器（Router）是一种负责寻径的网络设备，它在互联网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。

3、工业控制

是一种采用总线结构，对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的计算机系统总称。

简称工控机。

它由计算机和过程输入输出（I/O）通过两大部分组成。

IPC

即基于PC总线的工业电脑。

可编程序控制器（PLC）

一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

分散型控制系统（DCS）

是一种高性能、高质量、低成本、配置灵活的分散控制系统系列产品，可以构成各种独立的控制系统、分散控制系统DCS、监控和数据采集系统（SCADA），能满足各种工业领域对过程控制和信息管理的需求。

现场总线系统（FCS）

是全数字串行、双向通信系统。

系统内测量和控制设备如探头、激励器和控制器可相互连接、监测和控制。

数控系统（CNC）

现代数控系统是采用微处理器或专用微机的数控系统，由事先存放在存储器里系统程序（软件）来实现控制逻辑，实现部分或全部数控功能，并通过接口与外围设备进行联接，称为计算机数控，简称CNC系统。

4、个人电脑

台式机（Desktop）

也叫桌面机，是一种独立相分离的计算机，完完全全跟其它部件无联系，相对于笔记本和上网本体积较大，主机、显示器等设备一般都是相对独立的，一般需要放置在电脑桌或者专门的工作台上。

电脑一体机

电脑一体机，是由一台显示器、一个电脑键盘和一个鼠标组成的电脑。

笔记本电脑（Notebook或Laptop）

也称手提电脑或膝上型电脑，是一种小型、可携带的个人电脑，通常重1-3公斤。

笔记本电脑除了键盘外，还提供了触控板（TouchPad）或触控点（PointingStick），提供了更好的定位和输入功能。

掌上电脑（PDA）

掌上电脑是一种运行在嵌入式操作系统和内嵌式应用软件之上的、小巧、轻便、易带、实用、价廉的手持式计算设备。

平板电脑

平板电脑是一款无须翻盖、没有键盘、大小不等、形状各异，却功能完整的电脑。

5、嵌入式

即嵌入式系统（EmbeddedSystems），是一种以应用为中心、以微处理器为基础，软硬件可裁剪的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统

应用领域：

信息管理、过程控制、辅助技术、翻译、多媒体应用、计算机网络。

扩展资料

主要特点

1、运算速度快：

计算机内部电路组成，可以高速准确地完成各种算术运算。

当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，使大量复杂的科学计算问题得以解决。

例如：

卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气算需要几年甚至几十年，而在现代社会里，用计算机只需几分钟就可完成。

2、计算精确度高：

科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。

计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。

一般计算机可以有十几位甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。

3、逻辑运算能力强：

计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断。

计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来，并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。

4、存储容量大：

计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。

5、自动化程度高：

由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。

6、性价比高：

几乎每家每户都会有电脑，越来越普遍化、大众化，21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。

计算机发展很迅速，有台式的还有笔记本。