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2024年3月19日发(作者：guidepost音标)

硬件工程师培训教程（一）硬件工程师培训教程（一）第一章 计算机硬件系统概述

要想成为一名计算机硬件工程师，不了解计算机的历史显然不行。在本书的第一章中，

我们将带你走进计算机硬件世界，去回顾计算机发展历程中的精彩瞬间。第一节 计算机的

发展历史现代电子计算机技术的飞速发展，离不开人类科技知识的积累，离不开许许多多

热衷于此并呕心沥血的科学家的探索，正是这一代代的积累才构筑了今天的“信息大厦”。

从下面这个按时间顺序展现的计算机发展简史中，我们可以感受到科技发展的艰辛与科学

技术的巨大推动力。

一、机械计算机的诞生 在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，极促

进了自然科学技术的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放 。而在这些思

想创意的火花中 ，制造一台能帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。从那时

起，一个又一个科学家为了实现这一伟大的梦想而不懈努力着。但限于当时的科技水平，

多数试验性的创造都以失败而告终，这也就昭示了拓荒者的共同命运: 往往在倒下去之前见

不到自己努力的成果。而后人在享用这些甜美成果的时候，往往能够从中品味出

汗水与泪水交织的滋味……1614 年:格兰人John Napier(1550 ～1617 年)发表了一

篇论文 ，其中提到他发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。

1623 年:Wilhelm Schickard(1592 ～1635 年)制作了一个能进行6 位数以加减法运

算，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。该装置通过转动齿轮来进行操作。

1625 年:William Oughtred(1575 ～1660 年)发明计算尺。

1668 年:英国人Samuel Morl(1625 ～1695 年)制作了一个非十进制的加法装置，适

宜计算钱币。

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1671 年:德国数学家Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算，最终答案长度

可达16位的计算工具。

1822 年:英国人Charles Babbage(1792 ～1871 年)设计了差分机和分析机 ，其设计

理论非常超前，类似于百年后的电子计算机，特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后

人所采用。

1834 年:Babbage 设想制造一台通用分析机，在只读存储器(穿孔卡片)中存储程序和

数据 。Babbage在以后的时间里继续他的研究工作，并于1840 年将操作位数提高到了4

0 位，并基本实现了控制中心(CPU)和存储程序的设想，而且程序可以根据条件进行跳转，

能在几秒做出一般的加法，几分钟做出乘、除法。

1848 年:英国数学家George Boole 创立二进制代数学，提前近一个世纪为现代二进

制计算机的发展铺平了道路。

1890 年:美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查效率。Herman Holleri

th (后来他的公司发展成了IBM 公司)借鉴Babbage 的发明，用穿孔卡片存储数据，并设

计了机器。结果仅用6 周就得出了准确的人口统计数据(如果用人工方法，大概要花10 年

时间)。

1896 年:Herman Hollerith 创办了IBM 公司的前身。

二、电子计算机问世 在以机械方式运行的计算器诞生百年之后，随着电子技术的

突飞猛进，计算机开始了真正意义上的由机械向电子时代的过渡，电子器件逐渐演变成为

计算机的主体，而机械部件则渐渐处于从属位置。二者地位发生转化的时候，计算机也正

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