|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Persönlicher Computer. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Ein Computer ist ein Gerät oder System, das in der Lage ist, eine bestimmte, klar definierte, variable Abfolge von Vorgängen auszuführen.
Der Computer hat heutzutage den gleichen Platz eingenommen wie Telefon, Auto und Fernseher. Aber offenbar sind dies nur die ersten Vorboten der totalen Ära der Computerisierung, die in den kommenden Jahrzehnten kommen wird. Der Computer ist in jeder Hinsicht ein ganz außergewöhnliches Phänomen. Vielleicht hat sich keine andere technische Erfindung vor ihm so schnell gezeigt, sich nicht so schnell entwickelt und nicht alle Bereiche unseres Lebens so vielseitig durchdrungen. Computer sind in Büroarbeit, Wirtschaft, Militär, Wissenschaft, Technik und Hunderten anderer beruflicher Tätigkeiten bereits unverzichtbar geworden. Sie schlagen schnell Fuß in den Bereichen Kunst, Politik und Sport. Die Bedeutung, die Computer im Privatleben der Menschen, in ihrer Freizeitgestaltung und gegenseitigen Kommunikation einnehmen konnten, ist enorm. Aber all dies dient vielleicht nur als Vorbereitung oder als erster Vorbote einer grandiosen Informationsrevolution, die in den kommenden Jahrzehnten kommen wird. Denn es ist der Computer, der die Rolle dieses magischen Schlüssels spielen muss, dieses magischen Fensters, mit dessen Hilfe jeder Einzelne über globale Computernetzwerke auf alle von der Menschheit angehäuften Informationen zugreifen kann. Obwohl in unserer Zeit Rechenoperationen keineswegs das Haupt- und jedenfalls nicht das einzige Anwendungsgebiet des Computers sind, verdankt er historisch gesehen sein Entstehen der Entwicklung der Computertechnik. Die erste Generation von Computern, diese harten und langsamen Computer, waren die Pioniere der Computertechnologie. Wie wir uns erinnern, verschwanden sie schnell von der Bildfläche und fanden aufgrund von Unzuverlässigkeit, hohen Kosten und schwieriger Programmierung nie eine breite kommerzielle Anwendung. Sie wurden durch Computer der zweiten Generation ersetzt. Halbleiter wurden zur Elementbasis dieser Maschinen. Die Schaltgeschwindigkeiten der ersten unvollkommenen Transistoren waren bereits hundertmal höher als die von Vakuumröhren, Zuverlässigkeit und Effizienz waren auch um mehrere Größenordnungen höher. Dies erweiterte sofort den Anwendungsbereich des Computers. Es wurde möglich, sie auf Schiffen und Flugzeugen zu installieren. Die Nachfrage nach Computern wuchs schnell. Die ersten seriellen Computer mit Transistoren erschienen 1958 gleichzeitig in den USA, Deutschland und Japan. 1962 begann die Massenproduktion von integrierten Schaltkreisen, aber bereits 1961 wurde ein experimenteller Computer auf 587 Mikroschaltungen erstellt. 1964 startete IBM die Produktion von IBM-360-Maschinen - der ersten Massenserie von Computern auf Basis integrierter Elemente. Damit war es erstmals möglich, Maschinen zu Komplexen zu verketten und Programme, die für einen Rechner geschrieben wurden, unverändert auf jeden anderen dieser Reihe zu übertragen. So wurde die Standardisierung von Hard- und Software von Computern durchgeführt. Insgesamt umfasste die Serie 9 Maschinen unterschiedlicher Komplexität mit einer zusätzlichen Betriebszeit von 206 bis 0,18 Mikrosekunden. Über mehrere Jahre wurden 19 Computer dieser Serie verschiedener Klassen verkauft. Daraus können wir schließen, dass mit dem Aufkommen von Maschinen der dritten Generation die Nachfrage nach Computern noch weiter gestiegen ist. Viele Industrie- und Handelsunternehmen begannen, sie zu erwerben. Die 1971 entwickelten Mikroprozessoren von Intel waren ein außerordentlicher kommerzieller Erfolg, da sie eine kostengünstige Lösung für eine ziemlich große Bandbreite von Betriebsaufgaben boten. 1976 erschienen die ersten Maschinen der vierten Generation auf großen integrierten Schaltkreisen - die amerikanischen Cray-1 und Cray-2 mit einer Geschwindigkeit von 100 Millionen Operationen pro Sekunde. Sie enthielten etwa 300 Chips (Mikroschaltungen). So sah in aller Kürze die Vorgeschichte des Personal Computers aus. Niemand hat die Entstehung dieses Maschinentyps geplant. Er fiel, bildlich gesprochen, wie Schnee auf seinen Kopf. Alles begann im selben Jahr 1976, als zwei unternehmungslustige zwanzigjährige amerikanische Techniker ohne besondere Ausbildung, Stefan Wozniak und Steve Jobs, den ersten kleinen, aber vielversprechenden Personal Computer in einer primitiven Werkstatt in einer gewöhnlichen Garage entwickelten. Es hieß "Apple" ("Apfel") und war ursprünglich für Videospiele gedacht, obwohl es auch Programmierfähigkeiten hatte. Jobs gründete später Apple Computer, das Pionierarbeit in der Massenproduktion von Personal Computern leistete. Die Nachfrage nach ihnen übertraf alle Erwartungen.
In kurzer Zeit wuchs Jobs' Firma zu einem großen und prosperierenden Unternehmen heran. Dies zwang andere Firmen, dem PC-Markt Aufmerksamkeit zu schenken. Viele Modelle von "Personal Cars" verschiedener Konzepte wurden zum Verkauf angeboten. 1981 veröffentlichte IBM seinen ersten Personal Computer, den IBM PC. Der weltweite Erfolg war riesig, was vor allem dem sehr guten 16-Bit-Mikroprozessor Intel-8088 und der hervorragend gestalteten Software von Microsoft zu verdanken war. Das nächste PC/XT-Modell, das 1983 veröffentlicht wurde, hatte 640 KB RAM, eine Festplatte und eine hohe Leistung. 1986 erschien ein noch fortschrittlicheres PC / AT-Modell auf Basis des Intel-80286-Mikroprozessors. Bis zum Ende des Jahrzehnts wurden IBM-Computer zu den massivsten und beliebtesten. Was ist ein Personalcomputer? Unabhängig von der Komplexität eines Computers kann sein Blockdiagramm in drei große Abschnitte unterteilt werden: Speicher, Prozessor und Peripheriegeräte. Der Speicher dient zum Speichern von Zahlen und logischen Befehlen (die auch in einem Zahlencode darin gespeichert sind) und arbeitet in ständiger Kommunikation mit dem Prozessor und ist bei Bedarf mit Peripheriegeräten verbunden. Physikalisch ist der Speicher in separate bedingte Zellen unterteilt, von denen jede genau eine Zahl fester Länge enthält. Eine Maschinenzelle zeichnet sich durch eine bestimmte Mikrostruktur aus, die bestimmt, wie viele binäre Informationseinheiten (Bits) in sie geschrieben werden können. Ein Bit entspricht einem Bit der Zelle. Dieser Teil der Zelle kann sich, wie bereits erwähnt, in einem von zwei Zuständen befinden - sie entsprechen den bedingten Werten "Null" und "Eins". Acht Bits bilden eine größere Informationseinheit - ein Byte, mit dem Sie einen Buchstaben des Alphabets, eine Ziffer des Dezimalsystems sowie ein beliebiges Satzzeichen oder ein anderes Zeichen im Speicher darstellen können. Jeder Zelle ist eine Adresse zugeordnet, mit der Sie diese erreichen, eine Zahl eingeben oder aus der Zelle ablesen können. Die Speicherzellen speichern auch ein Programm, das aus einer Reihe von Anweisungen besteht – elementare Vorschriften dafür, was die Maschine während jedes Arbeitszyklus tun soll. Schließlich wird der Speicher verwendet, um die Zwischenergebnisse der Problemlösung zu speichern. Die Speicherleistung wird durch zwei Indikatoren charakterisiert: Kapazität (d. h. wie viele binär codierte Zahlen darin untergebracht werden können) und Geschwindigkeit (d. h. wie schnell diese Zahlen in den Speicher geschrieben und von dort wieder abgerufen werden können). Die Speicherleistung hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der jede Zelle von einem Zustand in einen anderen wechselt. Die Menge des Speichers und seine Geschwindigkeit stehen im Allgemeinen im Widerspruch zueinander. Ceteris paribus - je mehr Speicher, desto weniger Leistung und je größer die Leistung - desto weniger Speicher. Daher ist der Speicher in modernen Computern in Form einer mehrstufigen Struktur organisiert. Üblicherweise wird zwischen Hauptspeicher und externem Speicher unterschieden. Der Hauptspeicher wiederum besteht aus zwei Teilen: dem Direktzugriffsspeicher (RAM) und dem Nur-Lese-Speicher (ROM). Die erste, höchste Ebene wird durch RAM gebildet, das direkt mit dem Prozessor verbunden ist. Im Direktzugriffsspeicher wird die minimale Zugriffszeit auf im Speicher gespeicherte Daten erreicht. Die zweite Speicherebene – der Nur-Lese-Speicher – wird im Falle einer Überlastung mit dem RAM verbunden. Es dient als "Schnellreferenz", auf die der Mikroprozessor von Zeit zu Zeit für die erforderlichen Informationen oder Anwendungsprogramme zugreift. Seine Geschwindigkeit ist um mehrere Größenordnungen niedriger als im RAM, aber es hat ein viel größeres Volumen. Außerdem werden beim Ausschalten des Computers keine Informationen gelöscht. Externer Speicher bezieht sich auf verschiedene Geräte, die große Informationsmengen speichern können. Dies sind Magnetplattenlaufwerke, Magnetbänder usw. Ihre Leistung kann um mehrere Größenordnungen geringer sein als bei Hauptspeichergeräten, aber sie können eine enorme Kapazität haben - mehrere Millionen oder Milliarden Bytes. Ursprünglich diente ein herkömmlicher Kassettenrecorder als externes Speichergerät für einen Computer. Im Laufe der Zeit verbreiteten sich Disketten (weichmagnetische Platten, die einer kleinen Schallplatte ähneln, die in einer speziellen Hülle eingeschlossen ist; ihre Kapazität beträgt etwa 1–1,4 MB) immer mehr. Informationen vom Speicher des Computers auf eine Diskette und von einer Diskette in den Speicher des Computers werden mit einem Diskettenlaufwerk geschrieben – einem speziellen Dateneingabe-/-ausgabegerät. Eine einzelne Bandkassette kann ungefähr die gleiche Menge an Informationen aufzeichnen wie eine Diskette, aber die Zeit, die benötigt wird, um auf ein Programm oder ein Datenelement zuzugreifen, ist bei Magnetbandlaufwerken deutlich länger als bei einem Magnetplattenlaufwerk. Dies ist verständlich, da die Informationen auf dem Band als eine lange Folge von Bits geschrieben werden und zum Lesen der erforderlichen Informationen das gesamte Band zurückgespult werden muss. Heutzutage werden Festplatten (Festplatten) als externe Speichergeräte verwendet. Die wichtigste Einheit eines jeden Computers ist der Prozessor. Seine Rolle spielt in einem Computer ein Mikroprozessor - eine integrierte Schaltung auf einem Siliziumkristall. Der Mikroprozessor implementiert die komplexeste Logikschaltung, die als "Herz und Gehirn" der Maschine angesehen werden kann. Schon der Name des Blocks spricht von seinen aktiven Funktionen. Tatsächlich ist der Prozessor damit beschäftigt, die im Speicher enthaltenen Informationen gemäß dem Programm zu verarbeiten. In jedem Arbeitszyklus führt der Prozessor eine logische oder rechnerische Operation durch. Die Basis des Prozessors sind logische Schaltungen: Steuereinheit, Rechenwerk und Register. Das Steuergerät steuert den Betrieb aller Computerkomponenten; Der Eingang dieser Schaltung empfängt Befehlscodes aus dem Speicher, die in einen Satz von Steuerimpulsen umgewandelt werden, die an die gewünschten Punkte der Computerschaltung gesendet werden. Die Bedienung der Steuereinrichtung ist vergleichbar mit den Handlungen eines Dirigenten in einem Orchester, der, geleitet von den Noten eines Musikwerkes, mit Hilfe eines Dirigentenstabes Musikergruppen und einzelnen Musikern Anfang und Ende anzeigt Punkte von Teilen des musikalischen Werkes, das aufgeführt wird. Das Rechenwerk ist dazu ausgelegt, arithmetische und logische Operationen durchzuführen. Register sind elektronische digitale Geräte zum vorübergehenden Speichern von Informationen in Form einer Binärzahl. Wenn ein Register gleichzeitig 8 Bit (acht Binärzeichen) speichern kann, spricht man von einem 16-Bit-Register. Wenn es XNUMX sechzehn Bits gibt, und so weiter. Register sind in ihren Funktionen spezialisiert. Einige sind nur zum Speichern von Informationen gedacht, andere dienen als Zähler ausgeführter Befehle, andere dienen dazu, sich die Adressen ausgeführter Befehle zu merken usw. Computerperipheriegeräte sind eine große Familie einfacher und komplexer Geräte, deren Hauptbedeutung darin besteht, die Kommunikation zwischen dem Computer und der Außenwelt bereitzustellen. Zunächst einmal muss der Computer mit der Fähigkeit ausgestattet sein, Informationen wahrzunehmen. Das machen Eingabegeräte. Das wichtigste Eingabegerät ist die Tastatur. Es enthält alphanumerische Tasten zur Eingabe von Zahlen und Texten sowie Tasten zur Cursorsteuerung, zum Umschalten von Modi und Registern und für andere Zwecke. Die Tasten auf der Tastatur sind fast genauso angeordnet wie auf einer Schreibmaschine. Das Hauptgerät zur Anzeige von Informationen ist ein Display (Monitor). Der Maus kommt im Dialog zwischen dem Benutzer und dem Computer eine große Bedeutung zu. Eine Maus ist ein kleines Gerät, das auf einer flachen Oberfläche gleitet. Die relativen Koordinaten seiner Bewegung werden an den Computer übertragen und so verarbeitet, dass die Bewegungen eines speziell ausgewählten Markers, der als Cursor bezeichnet wird, auf dem Anzeigebildschirm gesteuert werden. Diese Art der Positionierung und Spezifizierung von Objekten auf dem Bildschirm ist sehr praktisch. Bei dieser Organisation des Dialogs werden mehrere vorkomponierte Versionen von Befehlen auf dem Bildschirm angezeigt. Indem der Cursor auf einen von ihnen zeigt, gibt der Benutzer einen Befehl. So kann auch eine Person, die nicht einmal im Entferntesten Ahnung vom Programmieren hat, erfolgreich am Computer arbeiten. Das am weitesten verbreitete Ausgabegerät ist ein Druckgerät oder Drucker. Es kann aber auch ein Graphenplotter (Plotter) zum Anzeigen von Graphen und Zeichnungen sein. Bis vor kurzem waren Nadeldrucker am weitesten verbreitet. In ihnen ist das Bild einzelner Zeichen auf einer Matrix von 9 mal 9 Punkten aufgebaut und wird durch Schläge durch das Farbband der dünnsten Stäbchen geformt. Die Anzahl der Stäbe beträgt normalerweise 9, so dass sich die Punkte innerhalb ihrer Matrix berühren und durchgehende Linien bilden. Auf diesen Druckern lassen sich beliebige Schriftarten einfach erstellen sowie beliebige Grafiken ausgeben. Eine höhere Druckqualität bieten Tintenstrahldrucker, die mehrere Helligkeitsstufen und Farbdruck ermöglichen. Das Funktionsprinzip solcher Drucker beruht darauf, dass kleinste Tintentröpfchen durch die Steuerung des Programms aus einer sich horizontal bewegenden Düse auf das Papier ausgestoßen werden und das notwendige Bild bilden. Laserdrucker ermöglichen qualitativ hochwertiges Drucken mit hoher Geschwindigkeit. Laserdrucker verwenden wie Fotokopierer das xerografische Druckverfahren, der Unterschied besteht jedoch darin, dass das Bild durch direkte Belichtung (Beleuchtung) der lichtempfindlichen Elemente des Druckers mit einem Laserstrahl erzeugt wird. Auf diese Weise hergestellte Drucke haben keine Angst vor Feuchtigkeit und sind beständig gegen Abrieb und Ausbleichen. Die Qualität dieses Bildes ist sehr hoch. Wie bei jedem Computer ist die Software ein notwendiger und integraler Bestandteil eines Computers. Ohne das entsprechende Programm ist es fast unmöglich, daran zu arbeiten. Die wichtigste Klasse von Programmen für jeden Computer sollte sein Betriebssystem sein, das den Betrieb aller anderen Programme unterstützt, deren Interaktion mit der Hardware sicherstellt und dem Benutzer die Möglichkeit gibt, den Computer im Allgemeinen zu verwalten. Dieses System wandelt Befehle und Aktionen, die von einer Person an einem Computer ausgeführt werden, in lange Sätze kurzer und einfacher Befehle um, die ein Computer verstehen kann. Es gibt nicht viele Betriebssysteme. 1974 wurde das CP / M-System entwickelt, das den Beginn der Entwicklung von Betriebssystemen für 8-Bit-Personalcomputer markierte. Der Erfolg dieses Systems beruhte auf seiner extremen Einfachheit und Kompaktheit sowie auf der Tatsache, dass es sehr wenig Speicher benötigte. 1981 erschien zusammen mit den IBM PC-Computern das MS-DOS-Betriebssystem - das Microsoft-Festplattenbetriebssystem, das zum Hauptbetriebssystem für 16-Bit-Computer wurde. Das erste Windows 95-System von Microsoft wurde 1995 veröffentlicht. Seine herausragenden Merkmale waren: eine neue Benutzeroberfläche, Unterstützung für lange Dateinamen, automatische Erkennung und Konfiguration von Plug-and-Play-Peripheriegeräten, die Möglichkeit, 32-Bit-Anwendungen auszuführen, und das Vorhandensein von TCP / IP-Unterstützung direkt im System. Windows 95 verwendete präventives Multitasking und führte jede 32-Bit-Anwendung in einem eigenen Adressraum aus. Apple hat das Mac OS (Macintosh Operating System) für seine Macintosh-Computer entwickelt. Frühere Versionen von Mac OS waren nur mit Macs kompatibel, die auf Motorola 68k-Prozessoren basierten. Nachfolgende Versionen waren mit der PowerPC (PPC)-Architektur kompatibel. Seit Mitte der 2000er Jahre verwendet Apple in seinen Computern Intel-Prozessoren. Gemäß der EULA für Mac OS ist die Installation des Betriebssystems nur auf Apple-Computern erlaubt. Autor: Ryzhov K.V.
▪ Shuttle- und Buran-Raumfähren ▪ Telefon
Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten
02.05.2024 Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop
02.05.2024 Luftfalle für Insekten
01.05.2024
▪ Xenon - der Retter der Nervenzellen ▪ Charaktereigenschaften können vererbt werden ▪ Kabelloses Laden mit Mikrowelle
▪ Abschnitt der Website Firmware. Artikelauswahl ▪ Artikel von Major Pronin. Populärer Ausdruck ▪ Artikel Sind die Fische stumm? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Betrieb eines elektrischen Einträgerbrückenkrans. Standardanweisung zum Arbeitsschutz ▪ Artikel Quarzfilter mit umschaltbarer Bandbreite. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Wir empfehlen interessante Artikel Abschnitt 
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite