計算機的發展歷史

嚴格來講計算機從誕生到現在經歷了很多階段，已經發展成為一種自動地、高速地、精確地進行資訊處理的電子裝置，也是20世紀的重大發明之一。

計算機的發展包括了硬體和軟體的發展，硬體的發展為計算機提供了更快的處理速度，而軟體的發展為使用者提供了更好的體驗。兩者相輔相成，密不可分。

第一階段： 60年代中期以前，是計算機系統發展的早期時代。在這個時期通用硬體已經相當普遍，軟體卻是為每個具體應用而專門編寫的，大多數人認為軟體開發是無需預先計劃的事情。這時的軟體實際上就是規模較小的程式，程式的編寫者和使用者往往是同一個(或同一組)人；第二階段：從60年代中期到70年代中期，是計算機系統發展的第二代。在這10年中計算機技術有了很大進步。多道程式、多使用者系統引入了人機互動的新概念，開創了計算機應用的新境界，使硬體和軟體的配合上了一個新的層次；第三階段：計算機系統發展的第三代從20世紀70年代中期開始，並且跨越了整整10年。在這10年中計算機技術又有了很大進步。分散式系統極大地增加亍計算機系統的複雜性，區域網、廣域網、寬頻數字通訊以及對“即時”資料訪問需求的增加，都對軟體開發者提出了更高的要求；第四階段：在計算機系統發展的第四代已經不再看重單臺計算機和程式，人們感受到的是硬體和軟體的綜合效果。由複雜作業系統控制的強大的桌面機及區域網和廣域網，與先進的應用軟體相配合，已經成為當前的主流。計算機體系結構已迅速地從集中的主機環境轉變成分佈的客戶機/伺服器。馮·諾依曼計算機模型

雖然計算機的發展迅速，但整體設計上還是符合馮·諾依曼的組織結構，那麼什麼是馮·諾依曼計算機模型。

根據馮·諾依曼體系結構構成的計算機，必須具有如下功能，先從記憶體中取出第一條指令，通過控制器的譯碼，按指令的要求，從儲存器中取出資料進行指定的運算和邏輯操作，然後再按地址把結果送到記憶體中去。接下來再取出第二條指令，在控制器的指揮下完成規定操作。我們來一張圖更直觀的解釋：

從圖中可以看出馮·諾依曼體系結構計算機由五大部分組成：

控制器：

是整個計算機的中樞神經，其功能是對程式規定的控制資訊進行解釋，根據其要求進行控制，排程程式、資料、地址、協調計算機各部分工作及記憶體與外設的訪問等。

運算器：

運算器是計算機中對資訊進行加工、運算的部件，它的速度決定了計算機的運算速度。運算器的功能是對二進位制編碼進行算術運算（加、減、乘、除）和邏輯運算（與、或、非、比較、移位）。通常情況下是把運算器和控制器合在一起，做在一塊半導體積體電路中，稱為中央處理器，簡稱CPU。

儲存器：

其功能是儲存程式、資料和各種訊號、命令等資訊，並在需要時提供這些資訊。

輸入裝置：

輸入裝置和輸出裝置統稱為外部裝置，簡稱外設。輸入裝置的作用是將程式、原始資料、文字、字元、控制命令或現場採集的資料等資訊輸入到計算機。常見的輸入裝置有鍵盤、滑鼠、觸控式螢幕等。

輸出裝置：

輸出裝置與輸入裝置同樣是計算機的重要組成部分，它把計算機的中間結果或最後結果、機內的各種資料符號及文字或各種控制訊號等資訊輸出出來。微機常用的輸出裝置有顯示終端LCD、音響等。

哈佛計算機模型

哈佛結構就是將程式的邏輯程式碼和變數分開存放的一種結構，而他們存放的位置可以是形同的也可以是不同的，總是隻要是分成兩個部分單獨訪問的結構都可以叫哈佛結構。（例如：51的程式的邏輯程式碼段放在ROM中，而變數部分則放在ROM中；而ARM的邏輯程式碼和變數都是存放在RAM（記憶體）中的，但是，它在記憶體中劃分了兩部分的空間，其中一部分放邏輯程式碼，另一部分方變數。之間不會相互干擾）哈佛結構的優點就是邏輯程式碼和變數單獨存放，使之不會相互干擾，進而當程式出BUG的時候，最多隻會修改變數的值，而不會修改程式的執行順序（邏輯關係）。因此，這種結構大量應用在嵌入式程式設計當中。

計算機系統的構成

計算機是一個系統的集合，由硬體和軟體兩部分構成，只有硬體的計算機只能算裸機，硬體是筋骨，軟體是靈魂。計算機的構成可以概括如下：

硬體包括CPU，儲存器，各種外設等，我們先來解釋下CPU是什麼？

CPU是一塊超大規模的積體電路，是一臺計算機的運算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。主要包括運算器和高速緩衝儲存器及實現它們之間聯絡的資料、控制及狀態的匯流排。它與內部儲存器和輸入/輸出裝置合稱為電子計算機三大核心部件。

軟體包括系統軟體和應用軟體，系統軟體是指控制和協調計算機及外部裝置,支援應用軟體開發和執行的系統，是無需使用者干預的各種程式的集合，主要功能是排程，監控和維護計算機系統，即作業系統，比如 Linux, Android 等。

應用軟體是和系統軟體相對應的，一般指用於實現某種用途或特定行業需求的軟體，也就是我們常說的APP。