多年來，人們習慣于以計算機主機所使用的主要元器件為著眼點，把計算機的發展劃分成為四代:

　　第一代(約1946～1957年)是電子管計算機的時代。其特征是采用電子管作為運算和邏輯元件，數據表示主要是定點數，用機器語言和匯編語言編寫程序，主要用于科學和工程計算。

　　第二代(約1958～1964年)是晶體管計算機的時代。其特征是用晶體管代替電子管作為運算和邏輯元件，軟件方面出現了FORTRAN、ALGOL和COBOL等高級程序設計語言，除了科學計算之外，計算機被廣泛應用于數據處理領域，同時還開始用于過程控制。

　　第三代(約1965～1970年)是中、小規模集成電路計算機時代。其特征是用集成電路代替了分立元件，用半導體存儲器取代了磁心存儲器，軟件方面，操作系統日益成熟，多道程序、并行處理、多處理機、虛擬存儲系統以及面向用戶的應用軟件的發展，大大提高了計算機的性能。這一時期計算機在科學計算、數據處理、過程控制等領域都得到了更加廣泛的應用。

　　第四代(約1971年開始)是大規模集成電路和超大規模集成電路計算機時代。其特征是以大規模集成電路LSI(Large Scale Integration)和超大規模集成電路VLSI(Very Large Scale Inteˉgration)作為計算機的主要功能部件;軟件方面發展了數據庫系統、分布式操作系統、網絡軟件等;特別是80年代個人計算機的出現，以及90年代計算機網絡的迅猛發展，使計算機應用領域進一步向縱深發展。

　　學術界和工業界已不再沿用“第X代計算機”的說法。人們正在研究開發的新一代計算機系統，主要著眼于機器的智能化，它以知識處理為基礎，具有智能接口，它可以模擬或部分替代人的智能活動，并具有自然的人機通信能力。

　　2.計算機的發展趨勢

　　(1)計算機的處理速度不斷提高

　　(2)計算機體積不斷縮小

　　(3)計算機的價格將持續下降

　　(4)計算機的信息處理功能走向多媒體化

　　(5)計算機與通信相結合，計算機應用進入“網絡計算時代”

　　網絡計算的應用模式對計算機、網絡、乃至整個信息社會，將產生巨大的深遠的影響。

　　3.計算機的應用

　　按照傳統的說法，計算機的應用可以歸納為下述幾個主要方面:

　　(1)科學計算

　　(2)數據處理

　　(3)自動控制

　　(4)計算機輔助設計與輔助制造(CAD/CAM)

　　(5)智能模擬

　　近幾年來，隨著計算機性能/價格比的迅速提高，光纖通信技術的飛速發展，計算機網絡的逐步成熟，數據庫應用的不斷普及，許多發達國家競相建設各種形式的信息基礎設施，有效地開發利用信息資源，加快推進社會的信息化進程。我國是發展中國家，工業化、信息化水平還不高，我們要面對挑戰，不失時機地推進信息化進程，用信息化促進現代化，提高綜合國力，參與世界競爭。

　　(二)計算機的組成與分類

　　1.計算機的組成

　　計算機硬件指有形的物理設備，是計算機系統中所有實際物理裝置的總稱，可以是電子的、電磁的、機電的或光學的元件/裝置或者由它們所組成的計算機部件。例如，計算機的處理器芯片、存儲器芯片、底板(母板)、各類擴充板卡、機箱、鍵盤、鼠標器、顯示器、打印機、軟盤、硬盤等都是計算機的硬件。

　　計算機軟件指在硬件上運行的程序和相關的數據及文檔，其中程序是讓計算機硬件完成特定功能的指令序列，數據是程序處理的對象。軟件是計算機系統中不可缺少的組成部分。

　　(1)中央處理器(CPU)

　　處理器主要由運算器和控制器兩部分組成。運算器用來對數據進行各種

　　算術運算和邏輯運算，它也稱為執行單元。控制器是指揮中心，它能解釋指令的含義，控制運算器及其他部件的工作，記錄內部狀態等。另外，為了暫存運算的中間結果，處理器中還包含幾十個甚至上百個“寄存器”，用來臨時存放正在處理的數據。

　　大規模集成電路的出現，使得處理器的所有組成部分都能集成在一塊半導體芯片上，這樣的處理器稱為“微處理器”。例如Intel公司的Pentium(奔騰)處理器。

　　一臺計算機中可能包含多個微處理器，它們各有不同的任務。其中承擔系統軟件和應用軟件運行任務的處理器稱為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)，它是任何一臺計算機必備的核心部件。

　　常用的PC機，其CPU僅由一個處理器組成，為了提高計算機的速度，CPU也可以由2個、4個、8個甚至幾百個、幾千個處理器組成，這種具有多個處理器同時執行程序的計算機系統稱為多處理器系統。依靠多個處理器并行地運行程序是實現超高速計算的一個重要方向，稱為“并行處理”。

　　(2)主存儲器和輔助存儲器

　　計算機中的存儲器分為兩大類:主存儲器(簡稱主存)和輔助存儲器(簡稱輔存)。主存是存取速度快而容量相對較小(因容量太大，成本將十分昂貴)的一類存儲器，輔存則是存取速度較慢但容量很大的一類存儲器。

　　主存儲器也稱為內存儲器(簡稱內存)，它直接與CPU相連接，是計算機中的工作存儲器，當前正在運行的程序與數據都必須存放在主存內。CPU工作時，所執行的指令及操作數都是從主存中取出的，處理的結果也存放在主存中。

　　輔助存儲器也稱為外存儲器(簡稱外存)，其存儲容量很大，存放著計算機系統中幾乎所有的信息。計算機執行程序和加工處理數據時，輔存中的信息需要先傳送入主存后才能被CPU使用。

　　(3)輸入/輸出設備

　　輸入/輸出設備簡稱I/O(Input/Output)設備，這些設備是計算機與外界(人或其他設備，包括另一臺計算機)聯系和溝通的橋梁，用戶通過輸入/輸出設備與計算機系統互相通信。輸入是把信息送入計算機的過程。輸入設備是指用戶能向計算機輸入信息的設備。

　　輸出是從計算機送出信息的過程。輸出設備一般是指能從計算機中輸出可直接識別的信息的設備。

　　由于有機械傳動或物理移位等動作過程，相對而言，輸入/輸出設備是計算機系統中運轉速度最慢的部件。

　　(4)總線

　　這是所說的總線指的是“系統總線”(也稱為“底板總線”)，它是CPU、存儲器與各類I/O設備控制器之間相互交換信息的一組公用的信號線。系統總線上有3類信號:數據信號、地址信號和控制信號，負責傳輸這些信號的線路分別稱為數據線、地址線和控制線，協調與管理計算機各部件通過總線傳輸信息還需要一個總線控制器。

　　2.計算機的分類

　　計算機的分類有兩種。一種是按其內部邏輯結構進行分類，如單處理機與多處理機(并行機)、16位機、32位機或64位計算機等。另一種是按計算機的性能和作用進行分類。1989年11月IEEE提出一個分類報告，它根據計算機在信息處理系統中的地位與作用，考慮到計算機分類的演變過程和可能的發展趨執，把計算機分成6大類。

　　(1)巨型計算機(Supercomputer)

　　(2)小巨型機(Mini Supercomputer)

　　(3)主機(Mainframe)

　　(4)超級小型計算機(Super Minicomputer)

　　(5)工作站(Workstation)

　　(6)個人計算機(Personal Computer)

　　由于計算機聯網使用日益廣泛，許多計算機應用系統設計成為基于計算機網絡的客戶機/服務器模式(Client/Server)。在這種系統中，巨型機、小巨型機、主機均可作為系統的服務器使用，超級小型機及高檔工作站則可用作部門級服務器，個人計算機和低檔工作站則用作客戶機，它們直接面向用戶，通過聯網共享后臺服務器的數據資源和計算機資源。鑒于客戶機/服務器系統的盛行，一些計算機廠家專門設計生產了稱為“服務器”的一類計算機產品，它們的存儲容量大、網絡通信能力強、可靠性好，運行網絡操作系統，性能/價格比高。其中有一類是由高檔PC機提升而成的，稱為PC服務器，很適合中小部門的計算機應用系統使用。

　　3.微處理器和PC機

　　微處理器(Microprocessor)簡稱μP或MP，通常是指以單片大規模集成電路制成的具有運算和控制功能的處理器。如果把處理器、存儲器、輸入/輸出接口電路等都集成在單塊芯片上，則稱之為單片計算機，也叫單片機，它們多半應用于嵌入方式的場合(如智能儀表、智能玩具)。1992年Intel公司研制成Pentium微處理器是PC機世界中最重要的事件。Pentium微處理器與80486完全兼容，它采用0.8μm的BiCMOS工藝，在一個芯片上集成了310萬個晶體管，封裝在273個引腳的PGA包裝內。Pentium微處理器的地址總線為36位，同時也支持64位物理地址空間，數據總線64位，內部有兩個定點流水線和一個浮點流水線運算器，采用兩個相互獨立的可以同時訪問的指令和數據超高速緩存，時鐘頻率可以是120MHz、133MHz、150MHz、166MHz、200MHz，運算速度已超過100MIPS。

　　近10年來，微處理器和PC機又有了新的發展，例如Intel公司先后推出了Pentium MMX(多能奔騰)、Pentium Pro(高能奔騰)和Pentium II、Pentium III、Pentium IV微處理器，以這些芯片為CPU的PC機，時鐘頻率更高，處理速度更快，不但能高速處理數值和字符信息，而且更加適合于三維圖形顯示、語言識別及視頻信號壓縮等多媒體信息處理方面的應用，使PC機的性能又提高到了一個新的水準。

　　4.PC機的性能參數

　　測量一臺PC機的性能是極為復雜的任務，它與PC機的硬件、軟件及處理對象都有密切的關系。從硬件的角度來說，PC機的主要性能參數包括:

　　(1)CPU字長

　　(2)CPU速度

　　(3)主存容量與速度

　　(4)Cache存儲器性能

　　(5)硬盤存儲器性能

　　(6)系統總線的傳輸速率

　　(7)系統的可靠性

　　(三)PC機軟件1.軟件的功能與分類

　　PC機軟件與一般計算機軟件沒有本質的區別，它的功能主要有4個方面:

　　(1)對計算機硬件資源進行控制與管理，提高計算機資源的使用效率，協調計算機各組成部分的工作(操作系統)。

　　(2)向用戶提供盡可能方便、靈活的計算機操作使用界面(操作系統)。

　　(3)為專業人員提供開發計算機應用軟件的工具和環境(軟件工具與環境)。

　　(4)為用戶完成特定應用的信息處理任務(應用軟件)。

　　軟件的分類有多種。粗略地分，可以把軟件區分為兩個大類:系統軟件與應用軟件。

　　2.系統軟件

　　系統軟件中最重要的是操作系統、語言處理程序、數據庫管理系統、實用程序與工具軟件等。

　　3.通用應用軟件

　　流行的通用應用軟件大致可分為:文、表、圖、網、統計等幾大類。下表列出了有代表性的通用應用軟件， 有代表性的通用應用軟件分 類 名稱

　　文字處理 WPS，Word，Wordperfect，Amipro，PageMaker電子表格 Excel，Lotus123，…

　　繪圖軟件 Paintbrush，AutoCAD，Photoshop，CorelDraw，…網絡通信 Outlook Express，Internet Explorer，FTP，…簡報軟件 PowerPoint，Show Partner，…統計軟件 SPSS，SAS，BMDP，…