计算机是采用二进制数值存储信息和计算数据的，即以0和1两种代码进行存储、计算和传输信息。要实现0和1两种状态，在选择物理部件上比较容易，比如用高低两种电平就可表示这两种状态，在传输线路中可用这两种电平来传送数据，用这样的代码串能表示出不同的信息值，用这样的数值可以进行算术运算和逻辑运算。
乔治·布尔（英国数学家）1847年创立了逻辑代数，又称布尔代数。图灵于1936年首次设计了一种理想的计算机（后称图灵机），并于次年发表论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》，提出了理想计算机的理论。
1946年2月在美国宾夕法尼亚大学，第一台全自动电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Intergrator And Calculator）即“电子数字积分计算机”诞生了，ENIAC是为美国陆军进行新式火炮的试验所涉及复杂的弹道计算而研制的。
ENIAC计算机主要缺点：
（1）存储容量小。
（2）用线路连接的方法编排程序。
为了解决人工改接线路这一缺点，冯·诺依曼（1903～1957，美籍匈牙利数学家）仔细研究了世界上第一台电子计算机ENIAC的特点，提出了新的设计思想。1946年6月，冯·诺依曼发表的论文中提出“存储程序”的计算机方案，这就是EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer），即“电子离散变量自动计算机。”
EDVAC在两个方面进行了突出的关键性的改进：
（1）把计算机要执行的指令和要处理的数据都采用二进制表示。
（2）把要执行的指令和要处理的数据按照顺序编成程序存储到计算机内部让它自动执行。
存储程序控制原理是现代计算机的基础，现代计算机的基本结构也是根据计算机的存储程序控制原理和特点形成的，现代计算机结构也称为冯·诺依曼计算机结构，如图1-1所示。(www.xing528.com)
现代计算机由五个部分组成，即运算单元、控制单元、存储单元、输入设备和输出设备。与存储程序控制相关的核心部件是CPU（中央处理单元）和存储器，也是计算机的核心部件。其中CPU由运算单元、控制单元和少量寄存器组成，CPU的功能是执行指令进行算术运算和逻辑运算。
图1-1 冯·诺依曼计算机结构
微型计算机（microcomputer）又称个人计算机（personal computer），是基于冯·诺依曼提出的程序存储和程序控制思想，即以存储器为中心，由CPU执行指令加以控制与指挥，通过总线去沟通输入/输出设备和各个部件协调工作。世界上首次实现存储程序的计算机EDSAC于1949年投入运行。
自从ENIAC问世以来，电子计算机经历了电子管、晶体管、集成电路及大规模和超大规模集成电路四个发展时代，目前正向第五代网络智能化方向发展。
第一代是电子管计算机（1946～1955年）。这个时期的计算机使用电子管作为逻辑元件，主存储器采用磁鼓，外存储器采用磁鼓、磁带，主要应用于科学计算方面。其特点是体积庞大，耗电量大，运算速度慢，可靠性差，内存容量小。ENIAC是这个时期计算机的代表。
第二代是晶体管计算机（1956～1963年）。这个时期的计算机主要使用晶体管作为逻辑元件，以磁芯作为主存储器，外存储器开始使用硬磁盘。由于采用晶体管作为逻辑元件，体积、功耗大大减小，运算速度提高到每秒几十万次。计算机的应用范围扩大到数据处理。
第三代是集成电路计算机（1964～1971年）。此时的计算机，其逻辑元件已开始采用小、中规模集成电路，继续以磁芯作为主存储器，而外存储器开始采用软磁盘，运算速度已达到每秒百万次的水平。计算机的应用范围进一步扩大，遍及科学计算、数据处理、过程控制等领域。
第四代是大规模集成电路计算机（自1972年以后）。由于大规模集成技术的应用，这一代计算机比前几代有了更快的发展，其趋势是大型化和微型化。这时的计算机采用大规模集成电路作为逻辑元件，磁芯存储器基本被淘汰，普遍使用了半导体存储器，而外存储器中的硬盘及软盘得到了迅速推广。计算机的运算速度及可靠性得到了更大的提高，功能更加完备。应用更为广泛，计算机网络软件、数据库软件相继出现。微型计算机属于第四代计算机，是大规模集成电路技术的产物。
第五代计算机是为了适应未来社会信息化的要求而提出的，与前四代计算机相比有着本质的区别，它是把信息采集、存储、处理、通信同人工智能结合在一起的智能计算机系统，真正实现人脑功能的延伸。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
