为什么现代计算机被称为

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 11:02:55
为什么现代计算机被称为

为什么现代计算机被称为
为什么现代计算机被称为

为什么现代计算机被称为
这是国内各类计算机书籍中普遍出现的一个错误. 结合正题来说,当时开发的“ABC机”有四个特点,分别是:1. 采用电能与电子元件,在当时就是电子真空管;2. 采用二进位制,而非通常的十进位制;3. 采用电容器作为存储器,可再生而且避免错误;4.进行直接的逻辑运算,而非通常的数字算术.他的出现,是当时阿塔纳索夫在讲授如何求解线性偏微分方程组时不得不面对很多繁杂的计算,而开发出的这款计算机.这台计算机是电子与电器的结合,电路系统中装有300个电子真空管执行数字计算与逻辑运算,机器使用电容器来进行数值存储,数据输入采用打孔读卡方法,还采用了二进位制.因此,ABC的设计中已经包含了现代计算机中四个最重要的基本概念.但是,当今计算机被称为冯诺依曼机而不是阿塔纳索夫-贝瑞机的原因,是因为其在设计上还存在着很大的缺陷.若要完善这一概念,我们不得不提到ENIAC计算机.“ENIAC”的出现时在二次世界大战的背景下,军方为了研制各种各样先进的导弹和大炮,在研发过程中面对大量的计算,计算机在此条件下显得十分必要.于是军方出资,让莫希利、埃克特(Eckert)为首的研制小组进行研制,最终在1946年宣告成功.ENIAC可以说是一个加强版的ABC机,没有本质的区别.他们的缺点是没有真正的存储器.ENIAC只在20个暂存器,它的程序是外插型的,指令存储在计算机的其他电路中.这样,解题之前,必需先相好所需的全部指令,通过手工把相应的电路联通.这种准备工作要花几小时甚至几天时间,而计算本身只需几分钟.计算的高速与程序的手工存在着很大的矛盾. 后来,冯诺依曼(von neumann)在一次很偶然的机遇了解到了ENIAC的研究计划,便在由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后. 冯诺依曼在经过了对ENIAC的细心观察和认真分析后,提出了一个全新的"存储程序通用电子计算机方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的缩写).EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系.报告中,诺伊曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证,为计算机的设计树立了一座里程碑.设计思想之一是二进制,他根据电子元件双稳工作的特点,建议在电子计算机中采用二进制.报告提到了二进制的优点,并预言,二进制的采用将大简化机器的逻辑线路.设计思想之二,诺伊曼提出了程序内存的思想:把运算程序存在机器的存储器中,程序设计员只需要在存储器中寻找运算指令,机器就会自行计算,这样,就不必每个问题都重新编程,从而大大加快了运算进程.这一思想标志着自动运算的实现,标志着电子计算机的成熟,已成为电子计算机设计的基本原则.根据冯诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能:1.把需要的程序和数据送至计算机中.2.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.3.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.4.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.5.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.现在的计算机也沿用了这样的结构进行设计.通过对比我们可以看出,“ABC机”和ENIAC并不能实现储存程序的功能,而是EDVAC实现了这一功能,从而使冯诺依曼结构变为现实.所以,知道现在,计算机都被称为冯诺依曼机.