一、計算機的發(fā)展
自從1946年2月現(xiàn)代電子計算機的鼻祖ENIAC（electronic numerical integrator and computer）在美國賓夕法尼亞大學問世以后，短短50年里，計算機技術經歷了巨大的變革。
學術界經常使用器件（硬件）劃分計算機的發(fā)展史，如第一代電子管計算機（1947～1957），第二代晶體管計算機（1958～1964），第三代集成電路計算機（1964～1972），第四代大規(guī)模集成電路計算機（1972～），目前提出了所謂的第五代（或新一代）計算機。
從1946年到50年代后期（1946～1957）為電子管計算機時期。計算機的元器件主要由電子管（vacuum tube）組成。其特點是體積龐大、功耗高、運算速度較低。如ENIAC占地170m 2 ，重達30t，功耗為140kW，有18000多個電子管，每秒鐘能進行5000次加法計算。這一階段，計算機主要用于軍事、國防等尖端技術領域。除了ENIAC以外，1945年左右，馮?諾依曼等人在研制EDVAC（electronic discrete variable computer）時，提出了存儲程序（stored-program）概念，奠定了以后計算機發(fā)展的基石。IBM公司1954年12月推出的IBM650是第一代計算機的代表。從20世紀50年代后期到60年代中期（1958～1964）為晶體管計算機時期。自從1947年晶體管（transistor）在貝爾實驗室誕生后，引發(fā)了一場影響深遠的電子革命。體積小、功耗低、價格便宜的晶體管取代了電子管，不僅提高了計算機的性能，也使計算機在科研、商業(yè)等領域內廣泛地被應用。第二代計算機不僅采用了晶體管器件，而且存儲器改用速度更快的磁芯存儲器;與此同時高級編程語言和系統(tǒng)軟件的出現(xiàn)，也大大提高了計算機的性能和拓寬了其應用領域。這一時期計算機的代表主要有DEC公司1957年推出的PDP-I、IBM公司于1962年推出的7094以及CDC公司1964年研制成功的CDC6600。1969年CDC公司研制的DCD7600平均速度達到每秒千萬次浮點運算。
從20世紀60年代中期到70年代初期（1965～1972）為集成電路計算機時代。第一代和第二代計算機均采用分離器件（discrete component）組成。集成電路（integrated circuit）的出現(xiàn)，宣告了第三代計算機的來臨。由于采用了集成電路，使得計算機的制造成本迅速下降;同時因為邏輯和存儲器件集成化的封裝，大大提高了運行速度，功耗也隨之下降;集成電路的使用，使得計算機內各部分的互聯(lián)更加簡單和可靠，計算機的體積也進一步縮小。這一時期的代表為IBM的system/360和DEC的PDP-8。來源：www.examda.com
從20世紀70年代初期到70年代后期（1972～1978）為大規(guī)模集成電路（LSI）計算機時代。20世紀70年代初半導體存儲器的出現(xiàn)，迅速取代了磁芯存儲器，計算機的存儲器向大容量、高速度的方向飛速發(fā)展。存儲器芯片從1kbit，4kbit，16kbit，64kbit，256kbit，1Mbit，4Mbit發(fā)展到16Mbit（1992年）。
接著就進入了超大規(guī)模集成電路（VLSI）計算機時代。隨著技術的日新月異，軟件和通信的重要性也逐步上升，成為和硬件一樣舉足輕重的因素。同時系統(tǒng)結構的特點對計算機的性能也有巨大的影響（中斷系統(tǒng)、Cache存儲器、流水線技術等等）。實際上在第三代計算機以后，就很難找到一個統(tǒng)一的標準進行劃分。
也可以從應用的觀點來劃分計算機的發(fā)展史。最早的應用是軍事上的需要，如炮彈彈道計算，核武器的設計等;其次是廣泛地用于科學計算，工程設計計算;第三階段是大量用于管理，現(xiàn)在計算機的80%以上用于管理;再接著是計算機輔助設計（CAD）和輔助制造（CAM）;進入90年代，計算機的應用已趨向于綜合化和智能化，例如在一個企業(yè)里，計算機不僅用于科學計算、輔助設計和輔助制造，還用于輔助管理和輔助決策（MIS與DSS），以及辦公自動化（OA）等等，使設計、生產自動化和管理自動化融為一體，形成所謂計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS-Computer Integrated Manufacturing System），再發(fā)展下去就是工廠自動化（Factory Automation）或稱無人工廠。DSS（Decision Support System）/ES（Expert System）利用人工智能（AI———Artifcation Inˉtelligence）技術，讓計算機代替人判斷、推理，尋找方案，以輔助決策者決策。目前更流行的是認為計算機的發(fā)展經過了三次浪潮（wave）。
計算機的發(fā)展第一個浪潮是單個主機（Mainframe）的時期，以IBM360、370為代表的大型機的出現(xiàn)，其特點是以批處理為主，主要用于大規(guī)模科學計算。
第二次浪潮為客戶機/服務器（Client/Server）的時期，這時期出現(xiàn)了小型機、微型機和局域網。其特點是多用戶分時處理。
第三個浪潮是70～80年代的微型計算機PC（Personal Computer）的出現(xiàn)。現(xiàn)在正處于第三次浪潮，網絡計算機的時期，即以網絡為中心或以網絡為基礎的計算機時期。來源：www.examda.com
目前計算機向綜合的方向發(fā)展，將各種計算機的特點和優(yōu)點綜合起來，并結合了多媒體技術、通信技術等，把人類帶入了網絡社會。
二、計算機的分類及其應用
計算機分類的方法大致可分如下幾種:
1.按信息的形式和處理方式分類
計算機按信息的形式和處理方式可分為數字計算機、模擬計算機以及數字混合計算機。
2.按計算機的用途分類
計算機按用途可分為通用計算機和專用計算機。
3.按計算機規(guī)模分類
計算機按規(guī)模可劃分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機等。計算機的應用如下:
（1）在科學計算中的應用
（2）在實時控制中的應用
（3）在數據處理中的應用
（4）計算機在輔助設計和輔助制造（CAD/CAM）中的應用
（5）辦公自動化系統(tǒng)中的應用
三、計算機硬件結構
實際應用的計算機系統(tǒng)是由計算機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)以及通信網絡系統(tǒng)組成的一個整體系統(tǒng)。計算機硬件系統(tǒng)是指構成計算機的所有實體部件的集合，通常這些部件由電路（電子元件）、機械等物理部件組成，它們都是看得見摸得著的，故通常稱為“硬件”。計算機硬件結構也可以稱為馮?諾伊曼結構，它由五大部件組成:主機部分由運算器、控制器、存儲器組成，外設部分由輸入設備和輸出設備組成，其中核心部分部件是運算器。
計算機硬件之間的連接線路分為網狀結構與總線結構，這里主要介紹總線（BUS）結構?？偩€結構有如下幾種形式:
1.以CPU為中心的雙總線結構
所謂總線實際上是一組并行的導線，導線的數目和計算機字長相同，數據和指令**總線傳送。
2.以存儲器為中心的雙總線結構
3.單總線結構
主要部件功能:
1.運算器
運算器是完成二進制編碼的算術或邏輯運算的部件。運算器由累加器（用符號L A ）、通用寄存器（用符號L B ）和算術邏輯單元（用符號ALU）組成，核心是算術邏輯單元。
2.存儲器
在計算機中的存儲器包括內存儲器（又叫主存儲器或隨機存儲器，簡稱內存或主存）、外存儲器、只讀存儲器和高速緩沖存儲器以及寄存器等。隨機存儲器是按地址存取數據的，若地址總線共有20條地址線（A 0 ～A 19 ），即有20個二進制位，可形成2 20 =1048576個地址（1兆地址）。
3.控制器
控制器由三大部件組成，它們是指令部件、時序部件和操作控制部件。
（1）指令部件
指令部件包括程序計數器PC，指令寄存器IR和指令譯碼器ID。
（2）時序部件
時序部件產生定時節(jié)拍，一般由時鐘信號源、節(jié)拍發(fā)生器及微操作電路組成。來源：www.examda.com
4.輸出寄存器
輸出寄存器用于存放輸出結果，以便由它**必要的接口（輸出通道），在輸出設備上輸出運算結果。
5.輸入設備
目前主要**CRT終端和鍵盤實現(xiàn)人機對話。磁性設備閱讀機、光學閱讀機等可作為輸入設備
四、計算機軟件的功能及分類
所謂軟件是指為運行、維護、管理、應用計算機所編制的所有程序的總和。軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件。
系統(tǒng)軟件包括計算機操作系統(tǒng)（Operation System）、計算機的各種管理程序、監(jiān)控程序、調試程序、編輯程序以及各種語言的編譯或解釋程序等。應用軟件是為解決各種實際問題而設計的程序。
1.操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)具有三大功能:管理計算機硬、軟件資源，使之有效使用;組織協(xié)調計算機的運行，以增強系統(tǒng)的處理能力;提供人機接口，為用戶提供方便。
操作系統(tǒng)具有的功能:
（1）作業(yè)操作。
（2）資源管理。
（3）中斷處理。
（4）I/O處理。
（5）調度。
（6）錯誤處理。
（7）保護和保密處理。
（8）記帳。
操作系統(tǒng)的基本類型:
（1）批處理操作系統(tǒng)。
（2）分時系統(tǒng)。
（3）實時系統(tǒng)。
操作系統(tǒng)的管理功能主要內容:
（1）處理機管理。
（2）存儲管理。
（3）文件管理。
（4）設備管理。
2.數據庫管理系統(tǒng)
數據庫管理系統(tǒng)既可以認為是一個系統(tǒng)軟件也可以認為是一個通用的應用軟件。目前有三種類型的數據庫管理系統(tǒng)，故可存放三種模型的數據，這三種數據庫管理系統(tǒng)分別為層次數據庫、網狀數據庫和關系數據庫。
3.計算機網絡軟件
計算機網絡系統(tǒng)是**通信線路連接的硬件、軟件與數據集合的一個計算機系統(tǒng)。從硬件來說，除計算機作為網絡的結點以外，還有如服務器（也可用一臺計算機），網絡適配器，終端控制器以及網絡連接器等硬件設備;從軟件來說，有網絡操作系統(tǒng)，網絡通信及**軟件，網絡數據庫管理系統(tǒng)等。
4.高級語言及語言處理器
用戶用高級語言編寫的程序稱源程序，源程序不能由計算機直接執(zhí)行，必須翻譯成機器能執(zhí)行的語言———機器語言，這種翻譯是由機器自動翻譯的，“譯員”稱編譯程序或編譯器，當源程序輸入計算機后，調用編譯程序編譯成機器語言（稱目標程序），然后執(zhí)行。還有一種語言處理程序叫解釋程序，輸入一條語句，翻譯一條?，F(xiàn)在已出現(xiàn)了第4代語言（4GL）和計算機輔助軟件工具CASE。
5.常用的通用軟件
在數據處理、事務處理、報表處理中有許多通用軟件，如字處理軟件WPS、WORD，報表處理軟件LOTUS1-2-3等。
五、計算機數據表示
1.二進位計數制
引入二進制數字系統(tǒng)的計算機結構和性能具有如下的優(yōu)點:
（1）技術實現(xiàn)容易。
（2）二進制運算規(guī)則簡單。
（3）計算機中二進制數的0、1數碼與邏輯代數變量值0與1吻合，所以二進制同時可以使計算機方便地進行邏輯運算。
（4）二進制數和十進制數之間的關系亦不復雜。
2.進位計數制相互轉換
十進制數轉換成二進制數:
十進制數據轉換為二進制數時，因整數部分與小數部分轉換算法不同，需要分別進行。