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第7章 分门别类—计算机的类型

计算机从起源到现在,无论在外观上还是在内容上都有很大的变化,目前使用的计算机和第一代计算机相比,简直是两种不同的机器。其实无论怎么变,它们都属于计算机的范畴。那么,就目前所使用的计算机来看,都有哪些不同的类型呢?

1.数据与模拟—按计算机数据处理的方式分类

按照计算机数据处理方式的不同,可以将计算机分为数字计算机、模拟计算机以及数模混合计算机等。

(1)数字计算机

数字计算机是当今世界电子计算机行业中的主流,它内部处理的是一种被称为符号或数字信号的电信号,也是一种非连续变化的数据。这些数据的主要特点是在时间上处于“离散”状态,输入的是数字量,输出的也是数字量,并且在相邻的两个符号之间不可以有第三种符号存在。由于这种处理信号的差异,使得它的组成结构和性能优于模拟式电子计算机。另外,数字计算机运算部件是数字逻辑电路,因此,它的运算精度比较高,通用性也比较强。

(2)模拟计算机

模拟计算机内部的各个主要部件的输入量及输出量都是连续变化着的电压、电流等物理量,也就是说它所有数据都是用连续变化的模拟信号来表示的。它基本的运算部件是由运算放大器构成的各类运算电路。模拟信号在时间上是连续的,通常称为模拟量,如电压、电流、温度都是模拟量。模拟计算机的组成是由若干种作用及数量不同的积分器、加法器、乘法器、函数产生器等部件构成的。

它的工作原理是先把要研究问题的数学模型的一个部件的输出端,与另一个或几个部件的输入端互连起来,这样使整个计算机的输出量与输入量之间的数学关系,变成模拟式的研究问题的客观过程,但是,模拟计算机不如数字计算机计算得精确,并且通用性也不强。由于模拟计算机的解题速度快,因此它主要用于过程控制和模拟仿真。

(3)数模混合计算机

这个名字听上去有点奇怪,什么是数模呢?其实这是指该计算机具备数字计算机和模拟计算机的特点。数模混合计算机又被简称为混合计算机。它通过数模转换器和模数转换器将数字计算机和模拟计算机连接在一起,构成一个完整的混合计算机系统。混合计算机的组成一般由数字计算机、模拟计算机和混合接口3部分构成。模拟计算机部分承担的是快速计算的工作,数字计算机部分承担的是高精度运算和数据处理的工作,因此,这就成就了混合计算机具有运算速度快、计算精度高、逻辑和存储能力强、存储容量大和仿真能力强等一系列优点。它既能接受、输出和处理模拟量,又能接受、输出和处理数字量。

那么,混合计算机是怎样来工作的呢?其实,在工作的时候,模拟计算机先把它内部的模拟变量,通过模数转换器转换为数字变量,然后再传送至数字计算机中;而数字计算机中的数字变量,通过数模转换器把数字转换为模拟信号,再传送到模拟计算机中。此外,在这一过程中,除了有计算变量的转换和传送外,还有逻辑信号和控制信号的传送。这样,混合计算机在工作的时候就像一个大的运转枢纽,完成各种信号和数据的转换和传送。

目前,混合计算机已经发展成为一种具有自动编排模拟程序能力的混合多处理计算机系统。它是由一台超小型计算机、一两台外围阵列处理机、几台具有自动编程能力的模拟处理机组成。另外,在各类处理机之间,通过一个混合智能接口,就能完成数据和信号的转换与传送。随着电子科学技术的不断发展,混合计算机的应用领域也不断扩大,现在它主要用于航空航天、导弹系统等实时性的、高科技含量的大系统中。

2.通用与专用—按照计算机使用范围分类

我们知道,目前有的计算机是大家都能够通用的,而有的计算机是专用于特殊的场合的,属于专用计算机,因此,这说明了在不同的范围内需要使用不同的计算机。根据这一点我们又可以把计算机分为通用计算机和专用计算机两类。

(1)通用计算机

通用计算机是指为解决各种问题而设计的计算机,具有较强的通用性。它的优点是具有较高的运算速度、较大的存储容量、配备齐全的外部设备及软件等。它适合于科学计算、数据处理、工程设计、学术研究以及过程控制等领域,但是,它也具有一定的劣势,比如它与专用的计算机相比,结构比较复杂,而且价格也很昂贵,一般只适合于研究所或者公司使用,不适合个人使用。

(2)专用计算机

顾名思义,专用计算机就是为适应某种特殊应用而设计的计算机,它一般被用来解决某一特定的问题。它的优点是运行效率高、速度快、精度高。它拥有固定的存储程序,一般用在过程控制中,例如,控制轧钢过程的轧钢控制计算机,计算导弹的弹道专用计算机以及智能仪表、飞机的自动控制等。

另外,科学家还研制出了专门供盲人使用的计算机,这就能让盲人和普通的人一样,享受到高科技带给他们的便捷及快乐!盲人计算机从外观上来看与普通电脑没有太大的区别,只是它的键盘上的字母键有一些专供盲人识别的标记,通过指头触摸可以判断出键位。另外,敲打键盘时,不同的字母键会发出与字母相对应的读音。盲人计算机上还安装了语音软件,通过该软件可以将屏幕信息读出来。也就是说,盲人每操作一步都有语音提示,他们就能根据语音的提示来进行计算机的操作了。

3.单核与双核—按计算机CPU的不同分类

我们知道,CPU是计算机的心脏,如果没有CPU计算机就不能正常工作了。另外,计算机的更新换代与CPU有直接的关系,例如,第一代计算机的体型之所以那么大,是因为它的CPU体积太大了,与目前使用的计算机相比,是现在计算机的几千倍,所以说,CPU的不同也代表着计算机性能的不同。那么,根据不同的CPU,计算机可以分为哪几类呢?就目前使用的计算机来看可以分为单核和双核计算机。

(1)单核计算机

单核计算机是指在计算机的CPU内只有一个运算器的计算机。这种计算机在工作的时候只用一个运算器进行工作或处理信息。它的特点是单任务处理信息,主频高而快。在双核计算机出现之前,它一直在计算机行业中占主导地位,目前,也有一部分被继续使用。与双核计算机相比单核计算机的运行速度要慢一些,价格要相对便宜一些。

(2)双核计算机

双核计算机顾名思义就是说计算机内部有两个“核”,也就是说在一个计算机的CPU中有两个运算器。有的计算机是在主板上装有两个CPU,每个CPU内有一个运算器,有的计算机的主板上只有一个CPU,但是,这个CPU中有两个运算器。它的优点是具有较高的运算速度,与单核计算机相比,能够更快速地处理数据和信息。其实,简单地来说,双核计算机与单核计算机的区别,好比是一件事情用一个人去做和用两个人去做的区别。一个人去做就是一个脑袋来思考、运行,两个人一起去做就是用两个脑袋思考、运行,因此,两个人肯定要比一个人做得快。这也正是双核计算机优于单核计算机的主要原因,是计算机上的一个突破。

然而,随着科学技术的不断发展,目前还出现了多核计算机。也就说,在一台计算机内有更多的CPU存在,并且结构更加地精巧。与以前的单核计算机相比,具有更多、更优越的性能和执行能力。有科学家预言,这种多核的计算机最终将成为一种广泛普及的计算机模式,因为,多核计算机不仅运行速度快,而且还能在推动个人计算机安全性和虚拟技术方面起到关键作用,能够为虚拟技术的发展提供更好的保护、更高的资源使用率以及更可观的商业价值。

4.纯平与液晶—按计算机显示器的不同分类

在计算机刚问世的时候,它的显示器是一个“大巨人”,当计算机发展到今天的时候,显示器已经变得很小了。目前按计算机显示器的不同,能够将计算机分为纯平计算机、液晶计算机和笔记本计算机3种,这也是我们平时所说的纯平电脑、液晶电脑和笔记本电脑。

(1)纯平电脑

纯平电脑指显示器是纯平的电脑。这类电脑的显示器主要由阴极射线管构成,最大的优势是边角显示,图像显示清晰,分辨率比较高。但是它也有一定的缺陷,由于它的体积比较大,所以不便于携带或挪动,工作时间久了会产生高温,比较耗电。另外,它的画面颜色比较生硬,辐射也比较大,时间久了,对眼睛和人体都有一定的伤害。

(2)液晶电脑

液晶电脑指的是显示器为液晶的电脑,它是在纯平电脑之后发展起来的。与纯平电脑相比,它具有体积小、机身薄、节省空间、方便携带和挪动、省电节能、不产生高温以及辐射小的特点。另外,它的画面比较柔和,对眼睛的伤害比较小。因此,它又被称为一种环保型的电脑。那么,它是不是就没有缺点了呢?它的缺点是由于显示屏是晶面的,因此容易产生反光现象,并且如果显示器的角度放得不到位,会产生阴影效果。另外它还怕潮湿,怕碰撞与灰尘,在使用的时候要注意保护。

(3)笔记本电脑

提起笔记本电脑,我们一点也不感觉陌生,因为现在很多人都在使用它。之所以称它为“笔记本”,是因为它与我们使用的笔记本外形相似,另外因为它体型较小,它又被称为手提电脑或者膝上型电脑。它是一种体积小、可以随时携带的个人电脑,重量一般在1~3千克左右。虽然它的体积小、重量轻,但是功能却很强大,一点也不亚于台式电脑。与纯平电脑、液晶电脑相比,它是一种集外壳、液晶屏、处理器、散热系统、定位设备、硬盘、电池、声卡和显卡以及内置变压器等多种部件于一体的特殊的微型电脑。目前它的类型主要有商务型、时尚型、多媒体应用以及特殊用途的笔记本电脑。它的主要优点是使用方便,便于携带,但是,它也有一定的不足,比如它没有其他类型的电脑的电池耐用,如果电池中的电用完了就必须再次充电才能继续使用,因此在使用的时候一定要有方便的电源供电池充电。目前笔记本电脑技术已经做得很成功了,很多性能可以与台式机相媲美。我们相信,随着科技的不断发展,笔记本电脑会有一个更宽阔的前景。

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