|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Komputer osobisty. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Komputer jest urządzeniem lub systemem zdolnym do wykonywania określonej, ściśle określonej, zmiennej sekwencji operacji.
W dzisiejszych czasach komputer zajął to samo miejsce, co telefon, samochód i telewizor. Ale najwyraźniej są to tylko pierwsze zwiastuny nadchodzącej w nadchodzących dekadach całkowitej ery komputeryzacji. Pod każdym względem komputer jest zjawiskiem zupełnie niezwykłym. Chyba żaden inny wynalazek technologiczny przed nim nie ujawnił się tak szybko, nie rozwijał się tak szybko i nie przenikał tak wszechstronnie wszystkich sfer naszego życia. Komputery stały się już niezbędne w pracy biurowej, biznesie, wojskowości, nauce, technologii i setkach innych czynności zawodowych. Szybko zakorzeniają się w dziedzinie sztuki, polityki i sportu. Znaczenie, jakie komputery zdołały odegrać w życiu prywatnym ludzi, w ich rekreacji i wzajemnej komunikacji, jest ogromne. Ale to wszystko, być może, służy jedynie jako przygotowanie lub pierwszy zwiastun wielkiej rewolucji informacyjnej, która nadejdzie w nadchodzących dziesięcioleciach. Ponieważ to komputer będzie musiał pełnić rolę tego magicznego klucza, tego magicznego okna, za pomocą którego każdy człowiek, poprzez globalne sieci komputerowe, będzie mógł uzyskać dostęp do całego bogactwa informacji zgromadzonych przez ludzkość. Chociaż w naszych czasach operacje obliczeniowe nie są bynajmniej głównym, a w każdym razie nie jedynym obszarem zastosowań komputera, historycznie swój wygląd zawdzięcza on rozwojowi technologii komputerowej. Pierwsza generacja komputerów, tych twardych i wolnoobrotowych komputerów, była pionierami technologii komputerowej. Jak pamiętamy, szybko zniknęły ze sceny, nigdy nie znajdując szerokiego komercyjnego zastosowania z powodu zawodności, wysokich kosztów i trudnego programowania. Zostały one zastąpione komputerami drugiej generacji. Półprzewodniki stały się podstawą elementów tych maszyn. Prędkości przełączania pierwszych niedoskonałych tranzystorów były już setki razy wyższe niż w lampach próżniowych, niezawodność i wydajność były również o kilka rzędów wielkości wyższe. To natychmiast rozszerzyło zakres komputera. Stało się możliwe instalowanie ich na statkach i samolotach. Popyt na komputery gwałtownie rósł. Pierwsze komputery szeregowe na tranzystorach pojawiły się w 1958 r. jednocześnie w USA, Niemczech i Japonii. W 1962 roku rozpoczęła się masowa produkcja układów scalonych, ale już w 1961 roku powstał eksperymentalny komputer na 587 mikroukładach. W 1964 roku IBM uruchomił produkcję maszyn IBM-360 - pierwszej masowej serii komputerów opartych na zintegrowanych elementach. Wtedy po raz pierwszy stało się możliwe łączenie maszyn w kompleksy i bez przeróbek przenoszenie programów napisanych dla jednego komputera na dowolny inny z tej serii. Przeprowadzono więc standaryzację sprzętu i oprogramowania komputerów. W sumie seria obejmowała 9 maszyn o różnym stopniu złożoności z dodatkowym czasem pracy od 206 do 0,18 mikrosekundy. Przez kilka lat sprzedano 19 tys. komputerów z tej serii różnych klas. Z tego możemy wywnioskować, że wraz z pojawieniem się maszyn trzeciej generacji zapotrzebowanie na komputery wzrosło jeszcze bardziej. Zaczęli przejmować wiele firm przemysłowych i handlowych. Stworzone w 1971 r. mikroprocesory Intela odniosły niezwykły sukces komercyjny, ponieważ zapewniły rozwiązanie do dość szerokiego zakresu zadań operacyjnych przy niskich kosztach. W 1976 roku pojawiły się pierwsze maszyny czwartej generacji na dużych układach scalonych - amerykański Cray-1 i Cray-2 z prędkością 100 milionów operacji na sekundę. Zawierały około 300 tysięcy chipów (mikroukładów). Tak w skrócie wyglądała prehistoria komputera osobistego. Nikt nie planował pojawienia się tego typu maszyny. Upadł, mówiąc w przenośni, jak śnieg na głowę. Wszystko zaczęło się w tym samym 1976 roku, kiedy to dwóch przedsiębiorczych dwudziestoletnich amerykańskich techników bez specjalnego wykształcenia, Stefan Wozniak i Steve Jobs, stworzyło pierwszy mały, ale obiecujący komputer osobisty w prymitywnym warsztacie mieszczącym się w zwykłym garażu. Nazywał się „Apple” („Apple”) i był pierwotnie przeznaczony do gier wideo, chociaż miał również możliwości programowania. Jobs później założył firmę Apple Computer, która była pionierem masowej produkcji komputerów osobistych. Popyt na nie przerósł wszelkie oczekiwania.
W krótkim czasie firma Jobsa przekształciła się w duże i dobrze prosperujące przedsiębiorstwo. Zmusiło to inne firmy do zwrócenia uwagi na rynek komputerów osobistych. W sprzedaży pojawiło się wiele modeli „samochodów osobowych” różnych koncepcji. W 1981 roku IBM wypuścił swój pierwszy komputer osobisty, IBM PC. Jego sukces na całym świecie był ogromny, w dużej mierze dzięki bardzo dobremu 16-bitowemu mikroprocesorowi Intel-8088 i znakomicie zaprojektowanemu oprogramowaniu Microsoftu. Kolejny model PC/XT, wydany w 1983 roku, miał 640 KB pamięci RAM, dysk twardy i wysoką wydajność. W 1986 roku pojawił się jeszcze bardziej zaawansowany model PC/AT oparty na mikroprocesorze Intel-80286. Pod koniec dekady komputery IBM stały się najbardziej masywne i popularne. Co to jest komputer osobisty? Niezależnie od złożoności komputera, jego schemat blokowy można podzielić na trzy duże sekcje: pamięć, procesor i urządzenia peryferyjne. Pamięć służy do przechowywania liczb i poleceń logicznych (które również są w niej przechowywane w kodzie numerycznym) i pracuje w ciągłej komunikacji z procesorem, a w razie potrzeby podłączana jest do urządzeń peryferyjnych. Fizycznie pamięć jest podzielona na oddzielne komórki warunkowe, z których każda zawiera dokładnie jedną liczbę o stałej długości. Komórka maszynowa charakteryzuje się pewną mikrostrukturą, która określa, ile binarnych jednostek informacji (bitów) można w niej zapisać. Bit odpowiada jednemu bitowi komórki. Ta część komórki, jak już wspomniano, może znajdować się w jednym z dwóch stanów - odpowiadają one wartościom warunkowym „zero” i „jeden”. Osiem bitów tworzy większą jednostkę informacji - bajt, za pomocą którego można przedstawić w pamięci jedną literę alfabetu, cyfrę systemu dziesiętnego, a także dowolny znak interpunkcyjny lub inny znak. Każda komórka ma przypisany adres, wiedząc, do którego można się dostać, wpisać do niej numer lub odczytać z komórki. W komórkach pamięci przechowywany jest również program składający się z zestawu instrukcji - elementarnych zaleceń dotyczących tego, co maszyna powinna zrobić podczas każdego cyklu pracy. Wreszcie pamięć służy do przechowywania pośrednich wyników rozwiązania problemu. Wydajność pamięci charakteryzują dwa wskaźniki: pojemność (czyli ile liczb zakodowanych w postaci binarnej można w niej umieścić) oraz szybkość (czyli jak szybko te liczby można zapisać do pamięci i stamtąd ponownie pobrać). Wydajność pamięci zależy od szybkości, z jaką każda komórka przełącza się z jednego stanu do drugiego. Ogólnie rzecz biorąc, ilość pamięci i jej szybkość są ze sobą w konflikcie. Ceteris paribus - im więcej pamięci, tym mniejsza jej wydajność, a im większa wydajność - tym mniej pamięci. Dlatego we współczesnych komputerach pamięć jest zorganizowana w postaci wielopoziomowej struktury. Zwykle rozróżnia się pamięć główną i pamięć zewnętrzną. Z kolei pamięć główna składa się z dwóch części: pamięci o dostępie swobodnym (RAM) i pamięci tylko do odczytu (ROM). Pierwszy, najwyższy poziom, to pamięć RAM bezpośrednio połączona z procesorem. W pamięci o dostępie swobodnym osiągany jest minimalny czas dostępu do danych przechowywanych w pamięci. Drugi poziom pamięci - pamięć tylko do odczytu - jest podłączony do pamięci RAM w przypadku jej przeciążenia. Służy jako „szybki punkt odniesienia”, do którego mikroprocesor od czasu do czasu uzyskuje dostęp do niezbędnych informacji lub programów użytkowych. Jego prędkość jest o kilka rzędów wielkości mniejsza niż w pamięci RAM, ale ma znacznie większą objętość. Ponadto, gdy komputer jest wyłączony, informacje z niego nie są usuwane. Pamięć zewnętrzna odnosi się do różnych urządzeń zdolnych do przechowywania dużych ilości informacji. Są to napędy dysków magnetycznych, taśmy magnetyczne itp. Ich prędkość może być o kilka rzędów wielkości mniejsza niż w przypadku urządzeń z pamięcią główną, ale mogą mieć ogromną pojemność - kilka milionów lub miliardów bajtów. Początkowo konwencjonalny magnetofon kasetowy służył jako zewnętrzne urządzenie pamięci do komputera. Z czasem dyskietki (miękkie dyski magnetyczne przypominające małą płytkę zamkniętą w specjalnej kopercie; ich pojemność to około 1-1,4 MB) zaczęły się upowszechniać. Informacje z pamięci komputera na dyskietkę iz dyskietki do pamięci komputera są zapisywane za pomocą dysku - specjalnego urządzenia wejścia-wyjścia danych. Jedna kaseta z taśmą może przechowywać mniej więcej tyle samo informacji, co dyskietka, ale czas potrzebny na dostęp do programu lub elementu danych w przypadku napędów z taśmą magnetyczną jest znacznie dłuższy niż w przypadku napędu z dyskiem magnetycznym. Jest to zrozumiałe, ponieważ informacje na taśmie są zapisywane jako jeden długi ciąg bitów, a aby odczytać niezbędne informacje, należy przewinąć całą taśmę. Teraz dyski twarde (dyski twarde) są używane jako zewnętrzne urządzenia pamięci. Najważniejszą jednostką każdego komputera jest procesor. Jego rolę w komputerze pełni mikroprocesor - układ scalony na krysztale krzemu. Mikroprocesor realizuje najbardziej złożony układ logiczny, który można uznać za „serce i mózg” maszyny. Już sama nazwa bloku mówi o jego aktywnych funkcjach. Rzeczywiście, procesor jest zaangażowany w przetwarzanie, zgodnie z programem, informacji zawartych w pamięci. W każdym cyklu roboczym procesor wykonuje jedną operację logiczną lub obliczeniową. Podstawą procesora są układy logiczne: jednostka sterująca, jednostka arytmetyczno-logiczna oraz rejestry. Urządzenie sterujące kontroluje działanie wszystkich elementów komputera; wejście tego obwodu otrzymuje kody poleceń z pamięci, które są przekształcane na zestaw impulsów sterujących wysyłanych do żądanych punktów obwodu komputera. Działanie urządzenia sterującego można przyrównać do działań dyrygenta w orkiestrze, który kierując się nutami utworu muzycznego, za pomocą pałki dyrygenta wskazuje grupom muzyków i poszczególnym muzykom początek i koniec punkty części wykonywanego utworu muzycznego. Jednostka arytmetyczno-logiczna jest przeznaczona do wykonywania operacji arytmetycznych i logicznych. Rejestry to elektroniczne urządzenia cyfrowe do tymczasowego przechowywania informacji w postaci liczby binarnej. Jeśli rejestr może jednocześnie przechowywać 8 bitów (osiem znaków binarnych) nazywa się to ośmiobitowym. Jeśli jest 16 szesnaście bitów i tak dalej. Rejestry specjalizują się w swoich funkcjach. Niektóre są przeznaczone tylko do przechowywania informacji, inne działają jako liczniki wykonanych poleceń, inne służą do zapamiętywania adresów wykonanych poleceń itp. Komputerowe urządzenia peryferyjne to duża rodzina prostych i złożonych urządzeń, których głównym znaczeniem jest zapewnienie komunikacji między komputerem a światem zewnętrznym. Przede wszystkim komputer musi być wyposażony w zdolność odbierania informacji. To właśnie robią urządzenia wejściowe. Głównym urządzeniem wejściowym jest klawiatura. Zawiera klawisze alfanumeryczne do wprowadzania liczb i tekstów, a także klawisze do sterowania kursorem, przełączania trybów i rejestrów oraz do innych celów. Klawisze na klawiaturze są rozmieszczone prawie tak samo, jak na maszynie do pisania. Głównym urządzeniem do wyświetlania informacji jest wyświetlacz (monitor). Mysz ma ogromne znaczenie w dialogu między użytkownikiem a komputerem. Mysz to małe urządzenie, które ślizga się po płaskiej powierzchni. Względne współrzędne jego ruchu są przesyłane do komputera i przetwarzane w taki sposób, aby sterować ruchami na ekranie wyświetlacza specjalnie wybranego znacznika, zwanego kursorem. Ten sposób pozycjonowania i określania obiektów na ekranie jest bardzo wygodny. Dzięki takiej organizacji dialogu na ekranie wyświetlanych jest kilka wstępnie skomponowanych wersji poleceń. Wskazując kursor na jeden z nich, użytkownik wydaje polecenie. Dzięki temu osoba, która nie ma nawet zdalnego pomysłu na programowanie, może z powodzeniem pracować na komputerze. Najczęściej używanym urządzeniem wyjściowym jest urządzenie drukujące lub drukarka. Ale może to być również ploter wykresów (ploter) do wyświetlania wykresów i rysunków. Do niedawna najczęściej używano drukarek igłowych. W nich obraz poszczególnych znaków zbudowany jest na matrycy o wymiarach 9 na 9 punktów i tworzony jest przez przebicia przez wstęgę najcieńszych pręcików. Liczba prętów wynosi zwykle 9, tak że punkty w ich matrycy stykają się, tworząc ciągłe linie. Łatwo jest tworzyć dowolne czcionki na tych drukarkach, a także drukować dowolną grafikę. Wyższą jakość druku zapewniają drukarki atramentowe, które umożliwiają drukowanie na wielu poziomach jasności i w kolorze. Zasada działania takich drukarek polega na tym, że najmniejsze kropelki atramentu są wyrzucane na papier za pomocą sterowania programem z poziomo poruszającej się dyszy, tworząc niezbędny obraz. Drukarki laserowe zapewniają wysoką jakość druku z dużą prędkością. Podobnie jak kserokopiarki, drukarki laserowe wykorzystują proces drukowania kserograficznego, ale różnica polega na tym, że obraz powstaje poprzez bezpośrednie naświetlanie (oświetlanie) światłoczułych elementów drukarki wiązką laserową. Nadruki wykonane w ten sposób nie boją się wilgoci, są odporne na ścieranie i blaknięcie. Jakość tego obrazu jest bardzo wysoka. Jak w przypadku każdego komputera, niezbędną i integralną częścią komputera jest jego oprogramowanie. Praca nad nim jest prawie niemożliwa bez odpowiedniego programu. Za najważniejszą klasę programów dla każdego komputera należy uznać jego system operacyjny, który wspiera działanie wszystkich innych programów, zapewnia ich interakcję ze sprzętem i zapewnia użytkownikowi możliwość ogólnego zarządzania komputerem. System ten przekształca polecenia i czynności wykonywane przez osobę przy komputerze na długie zestawy krótkich i prostych poleceń, które komputer może zrozumieć. Nie ma wielu systemów operacyjnych. W 1974 roku opracowano system CP/M, który zapoczątkował tworzenie systemów operacyjnych dla komputerów osobistych 8-bitowych. Sukces tego systemu wynikał z jego niezwykłej prostoty i kompaktowości, a także z faktu, że wymagał bardzo mało pamięci. W 1981 roku wraz z komputerami IBM PC pojawił się system operacyjny MS-DOS - dyskowy system operacyjny Microsoft, który stał się głównym systemem operacyjnym dla komputerów 16-bitowych. Pierwszy system Windows 95 firmy Microsoft został wydany w 1995 roku. Jego wyróżnikami były: nowy interfejs użytkownika, obsługa długich nazw plików, automatyczne wykrywanie i konfiguracja urządzeń peryferyjnych Plug and Play, możliwość uruchamiania aplikacji 32-bitowych oraz obecność obsługi TCP/IP bezpośrednio w systemie. System Windows 95 wykorzystywał wielozadaniowość z wywłaszczaniem i uruchamiał każdą 32-bitową aplikację we własnej przestrzeni adresowej. Firma Apple opracowała system Mac OS (Macintosh Operating System) dla swoich komputerów Macintosh. Wczesne wersje systemu Mac OS były kompatybilne tylko z komputerami Mac z procesorami Motorola 68k. Kolejne wersje były kompatybilne z architekturą PowerPC (PPC). Od połowy 2000 roku Apple używa w swoich komputerach procesorów Intela. Zgodnie z umową EULA dla systemu Mac OS, instalacja systemu operacyjnego jest dozwolona tylko na komputerach Apple. Autor: Ryzhov K.V.
▪ Kompas
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Sztuczne oko wielkości muchy ▪ Nestle zwiększa zużycie energii wiatru ▪ Telefon z aparatem Panasonic Lumix DMC-CM1
▪ sekcja serwisu Systemy akustyczne. Wybór artykułów ▪ artykuł Człowiek na swoim miejscu. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Rozwiązywanie węzła samozaciskowego. Wskazówki podróżnicze ▪ artykuł Tester tranzystorów i diod. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Sesja na tamburynie (kilka trików). Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony