计算机的发展经过了哪四个阶段,计算机的发展一共经历了几个阶段

在当今数字时代，计算机已然成为我们生活中密不可分的得力助手。

无论是办公时处理复杂文档，闲暇时沉浸于精彩游戏，还是学习中查阅海量资料，它都能出色完成任务。

但你是否曾好奇，这看似普通的计算机，其内部究竟有着怎样精妙的核心构成？

今天，就让我们一同 “解剖” 计算机，揭开它神秘的面纱。

计算机（Computer）是一种能够按照事先设计的程序自动进行数值计算与各种信息处理的现代化智能电子设备。

它具有运算速度快、精度高、存储与记忆能力强、逻辑判断能力强和高度自动化等特点。

计算机就像一名“超级秘书”——你输入指令（比如点击鼠标、敲击键盘），它通过内部运算完成任务（比如播放视频、运行程序），最后将结果呈现给你（比如显示画面、保存文件）。

世界上公认的第一台电子计算机诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学，它的名字是 ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer），由莫克利（John Mauchly） 和艾克特（Presper Eckert） 共同发明。

关于世界上第一台电子计算机的误传：

• 在国内的绝大部分媒体以及书本上都会出现 "世界上第一台电子计算机是上世纪1946年由美国人莫克利（John Mauchly）发明的ENIAC" 等文字记载，但另一种说法却是：世界上第一台电子计算机是由美国爱荷华州立大学的约翰· 文森特·阿塔纳索夫（John Vincent Atanasoff）教授和他的研究生克利福特·贝瑞（Clifford Berry）先生在1937年至1942年间开发的“阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer，简称：ABC）”。

• 而事实上，ENIAC是继ABC（阿塔纳索夫-贝瑞计算机）之后的世界上"第二台电子计算机"和"第一台通用计算机"。

而随着计算机硬件技术的发展，人们根据计算机采用的主要电子元件的不同，将计算机的发展过程定义为四个阶段：

直到近些年，出现了很多的新型计算机，与现代计算机相比，它们更加智能化，可以理解为是第五代计算机范畴内的新一代计算机：

• 量子计算机：量子计算机利用量子力学原理进行计算，具有在某些特定问题上比传统计算机更高效的优势。

• 生物计算机：生物计算机是利用生物分子（如DNA、RNA等）进行计算的一种新型计算机，具有高度的并行性和信息存储密度。

• 光子计算机：光子计算机是利用光子进行计算的一种新型计算机，具有高速、低耗、低热等优点。

• 神经计算机：神经计算机是模拟人脑神经元进行计算的一种新型计算机，具有较强的自学习、自适应能力。

计算机的组成结构就像我们人类的身体构造，每个不同的"器官"负责着身体能够正常运行的不同功能，计算机亦是如此。

一个完整的计算机系统由硬件系统与软件系统两部分所构成：

计算机硬件系统的设计遵循的是冯·诺依曼体系结构（Von Neumann Architecture），其核心内容包括：

• 计算机的五大核心部件：

• 控制器

• 控制器是计算机的指挥中心，负责控制计算机的各个部件按照程序中的指令进行有序的操作。

• 它读取程序中的指令，解析这些指令，并发出控制信号来协调各个部件的工作。

• 控制器的存在确保了计算机能够高效地执行各种任务。

• 运算器

• 运算器是计算机中执行算术和逻辑运算的主要部件。

• 它能够进行加法、减法、乘法、除法等基本算术运算，以及逻辑运算如与、或、非等。

• 运算器的性能直接影响到计算机的计算速度和精度，是计算机体系中不可或缺的一部分。

• 存储器

• 存储器用于存储程序和数据，是计算机体系中的重要组成部分。通过合理的存储和管理数据，为计算机提供了必要的存储空间。

• 输入设备

• 输入设备是用户与计算机进行交互的重要接口，用于将数据或指令输入到计算机中。

• 常见的输入设备包括：键盘、鼠标、扫描仪等。

• 这些设备将用户输入的信息转换为计算机能够识别的数字信号，并传递给计算机进行处理。

• 输出设备

• 输出设备用于显示或输出计算机处理的结果，是用户获取计算机信息的重要途径。

• 常见的输出设备包括：显示器、打印机等。

• 这些设备将计算机处理后的数字信号转换为用户能够理解的视觉或物理形式，从而方便用户查看和使用。

• 使用二进制表示数据与指令：

• 计算机内部所有的数据和指令都以二进制（0 和 1）的形式进行存储和处理。

• 存储程序：

• 将程序和数据以二进制形式存储在计算机的同一存储器中，程序中的每一条指令都按照一定的顺序存放在存储器的特定位置。

• 程序控制：

• 计算机在运行时，控制器会按照存储在存储器中的程序所规定的顺序，依次从存储器中取出指令，对指令进行译码和执行，从而实现对计算机各个部件的控制，使计算机能够自动、连续地完成各种任务。

冯·诺依曼体系结构是计算机科学的基础理论框架，由美籍匈牙利科学家约翰·冯·诺依曼（John von Neumann）于1945年在《EDVAC报告书草案》中首次系统提出，这一体系定义了计算机的基本组成与工作原理，奠定了现代计算机发展的设计基础。

计算机核心部件的集成载体，本质上是一块电路板。

主板上有组成计算机的主要电路系统，并集成了各式各样的电子零件和接口。

CPU是计算机的“大脑”，负责执行指令和控制计算机的操作。

它由算术逻辑单元（ALU）、控制器（CU）和寄存器等核心部件组成。

用于存储程序指令与数据，以供CPU读取和操作。

存储器分为：内存储器与外存储两类

• 内存储器：通常就是我们说的内存，它包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等类型。

• 外存储器：就是我们常用说的硬盘、优盘等。

显卡也称：显示适配器，工作在CPU和显示器之间，能够根据CPU的指令将相关数据转换成显示器可以识别的文字和图形等信号，从而可以让人类更方便的识别。

网卡也称网络接口卡或网络适配器，是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件，一个计算机中至少有一块网卡才能连接网络。

电源是计算机的心脏，用于为计算机提供可以直接使用的电流，类似是一个电流适配器，稳定的电源是计算机正常运行的前提。

机箱用于安装固定计算机核心硬件，对硬件起到承托和保护作用，同时它还具有屏蔽辐射的作用。

• 输入设备：

• 输入设备是用于将用户的输入信号转换为计算机可以理解的数字信号的设备。

• 例如：键盘、鼠标、触摸屏等。

• 输出设备：

• 输出设备是用于将计算机处理后的结果输出给用户的设备。

• 例如：显示器、打印机、扬声器等。

计算机软件系统是计算机系统的灵魂，用于驱动硬件运行、实现各类功能的核心， 软件系统决定了计算机可以实现的功能和用途，它与硬件系统共同构成完整的计算机系统。