Микрокомпьютер

Микрокомпьютер , представляет собой небольшой, относительно недорогой компьютер имеющий центральную обработку (ЦП), изготовленный из микропроцессора . ^{[ 2 ]} Компьютер также включает в себя схему памяти и ввода/вывода (ввода/вывода), установленных на печатной плате (PCB). ^{[ 3 ]} Микрокомпьютеры стали популярными в 1970 -х и 1980 -х годах с появлением все более мощных микропроцессоров. Предшественники для этих компьютеров, мэйнфреймов и миникомпьютеров были сравнительно намного большими и дорогими (хотя действительно современные мэйнфреймы, такие как машины IBM System Z, используют один или несколько пользовательских микропроцессоров в качестве их процессоров). Многие микрокомпьютеры (когда оснащены клавиатурой и экраном для ввода и вывода) также являются персональными компьютерами (в общем смысле). Раннее использование термина «персональный компьютер» в 1962 году предшествует конструкциям на основе микропроцессоров. (См. «Персональный компьютер: компьютеры в компаниях» ниже) . «Микрокомпьютер», используемый в качестве встроенной системы управления, может не иметь прочитаемых человеком устройств ввода и вывода. «Персональный компьютер» может использоваться в целом или может обозначать компьютер , совместимую с ПК IBM .

Аббревиатура «микро» была распространена в 1970 -х и 1980 -х годах, ^{[ 4 ]} но с тех пор выпал из общего использования.

Происхождение

Термин «Микрокомпьютер» стал популярным использованием после введения миникомпьютера , хотя Исаак Асимов использовал этот термин в своем рассказе « Умирающая ночь » уже в 1956 году (опубликовано в журнале «Фэнтезийно и научной фантастики» в июле того же года). ^{[ 5 ]} В частности, микрокомпьютер заменил множество отдельных компонентов, которые составляли ЦП мини -компьютера с одним интегрированным микропроцессором .

В 1973 году французский институт Национальной агрономики (INRA) Французского института искал компьютер, способную измерить сельскохозяйственную гигрометрию . Чтобы ответить на этот запрос, команда французских инженеров компании Computer Technology Company R2E, возглавляемой ее руководителем отдела разработки, Fransois Gernelle , создала первый доступный микрокомпьютер на основе микропроцессора, Micral N. В том же году, когда компания подала свои патенты в Термин «micro-ordinateur», буквальный эквивалент «микрокомпьютера», для обозначения твердотельной машины, разработанной с микропроцессором.

В США самые ранние модели, такие как Altair 8800, часто продавались в качестве наборов, которые будут собраны пользователем, и поставлялись всего за 256 байт оперативной памяти , и без входных/выходных устройств, кроме индикаторных огней и переключателей, полезных как доказательство концепции , чтобы продемонстрировать, что может сделать такое простое устройство. ^{[ 6 ]} По мере того, как микропроцессоры и полупроводниковая память стали дешевле, микрокомпьютеры стали дешевле и проще в использовании.

Все более недорогие логические чипы, такие как серия 7400, допускают дешевую выделенную цепи для улучшенных пользовательских интерфейсов , таких как вход клавиатуры , вместо просто ряда переключателей для переключателей по одному.
Использование аудиокассет для недорогого хранения данных заменило ручное повторное вступление программы каждый раз, когда устройство включалось.
Большие дешевые массивы кремниевых логических ворот в форме памяти только для чтения и EPROM позволяют сохранению утилит и самостоятельно ядер загружаться в микрокомпьютерах. Эти сохраненные программы могут автоматически загружать более сложное программное обеспечение с внешних устройств хранения без вмешательства пользователя, чтобы сформировать недорогую систему под ключ , которая не требует компьютерного эксперта для понимания или использования устройства.
Память случайного доступа стала достаточно дешевой, чтобы позволить себе посвятить приблизительно 1–2 килобит памяти в контроллера видео дисплея буфер кадров , для текстового отображения 40x25 или 80x25 или блочной цветной графики на общем домашнем телевидении . Это заменило медленный, сложный и дорогой тележокритер , который ранее был распространен в качестве интерфейса с миникой и мэйнфреймами.

Все эти улучшения стоимости и удобства использования привели к взрыву в их популярности в конце 1970 -х и начале 1980 -х годов. Большое количество компьютерных производителей упаковывали микрокомпьютер для использования в приложениях для малого бизнеса. К 1979 году многие компании, такие как Cromemco , Technology , Imsai , North Star Computers , Southwest Technical Products Corporation , Ohio Scientific , Altos Computer Systems , Morrow Designs и другие производственные системы, предназначенные для находных конечных пользователей или консалтинговых фирм для доставки бизнес -систем, таких как Бухгалтерский учет, управление базами данных и обработка текстов для малого бизнеса. Это позволило предприятиям, неспособным позволить себе лизинг мини-компьютера или услуги по обмену времени возможностью автоматизировать бизнес-функции, без (обычно) нанять штатного персонала для работы компьютеров. Репрезентативная система этой эпохи использовала бы шину S100 , 8-битный процессор, такой как Intel 8080 или Zilog Z80 , а также CP/M или MP/M операционная система . Растущая доступность и сила Настольные компьютеры для личного использования привлекли внимание больше разработчиков программного обеспечения. По мере того, как отрасль развивалась, рынок персональных компьютеров, стандартизированный вокруг совместимости IBM PC, работающих на DOS , а затем и Windows . Современные настольные компьютеры, консоли видеоигр , ноутбуки , планшетные ПК и многие типы портативных устройств , включая мобильные телефоны , карманные калькуляторы и промышленные встроенные системы , могут рассматриваться как примеры микрокомпьютеров в соответствии с определением, приведенным выше.

Разговорное использование термина

К началу 2000-х годов повседневное использование выражения «микрокомпьютер» (и, в частности, «микро») значительно снизилось с пика в середине 1980-х годов. ^{[ 7 ]} Термин чаще всего ассоциируется с наиболее популярными 8-битными домашними компьютерами (такими как Apple II , ZX Spectrum , Commodore 64 , BBC Micro и TRS-80 с малым бизнесом CP/M ) и микрокомпьютеров на основе .

В разговорном использовании «микрокомпьютер» был в значительной степени вытеснен термином « персональный компьютер » или «ПК», который определяет компьютер, который был разработан для использования одним человеком за раз, термин, впервые придуманный в 1959 году. ^{[ 8 ]} IBM сначала продвигала термин «персональный компьютер» для дифференциации ПК IBM от микрокомпьютеров на основе CP/M, а также на рынке малого бизнеса, а также на собственных мэйнфреймах и мини -компьютеров IBM. ^{[ Цитация необходима ]} Однако, после его выпуска, сам ПК IBM был широко имитирован, а также этот термин. ^{[ Цитация необходима ]} Компонентные детали были широко доступны для производителей, а BIOS был обработан обратно с помощью методов проектирования чистой комнаты . Совместимые с IBM PC «Клоны» стали обычным явлением, и термины «персональный компьютер», и особенно «ПК», застряли с широкой публикой, часто специально для компьютера, совместимого с DOS (или в настоящее время Windows).

Описание

Мониторы, клавиатуры и другие устройства для ввода и вывода могут быть интегрированы или разделены. Память компьютеров в виде ОЗУ и, по крайней мере, на одном менее нестабильном устройстве хранения памяти, как правило, объединяются с ЦП на системной шине в одном блоке. Другие устройства, которые составляют полную систему микрокомпьютера, включают батареи, блок питания , клавиатуру и различные устройства ввода/вывода, используемые для передачи информации в оператор человека и обратно ( принтеры , мониторы , устройства для интерфейса человека ). Микрокомпьютеры предназначены для обслуживания только одного пользователя за раз, хотя они часто могут быть изменены с помощью программного обеспечения или оборудования для одновременного обслуживания более одного пользователя. Микрокомпьютеры хорошо вписываются в столы или столы или под столами или под столами, так что они находятся в пределах легкого доступа пользователей. Большие компьютеры, такие как мини -компьютеры , мэйнфреймы и суперкомпьютеры, занимают большие шкафы или даже выделенные комнаты.

Микрокомпьютер оснащен как минимум одним типом хранения данных, обычно ОЗУ . Хотя некоторые микрокомпьютеры (особенно ранние 8-разрядные домашние микро-микросхемы) выполняют задачи с использованием только оперативной памяти, некоторая форма вторичного хранилища обычно желательна . В первые дни домашних микрофонов это часто была кассетой данных (во многих случаях в качестве внешнего блока). вторичное хранилище (особенно в виде дисковода и жестких Позже в микрокомпьютер был встроен дисков).

История

TTL -предшественники

Хотя они не содержали никаких микропроцессоров, но были построены вокруг логики транзисторного транзистора (TTL), калькуляторы Hewlett-Packard уже в 1968 году имели различные уровни программируемости, сопоставимые с микрокомпьютерами. У HP 9100B (1968) были рудиментарные условные (IF) операторы, номера строк операторов, операторы прыжков ( go ), регистры, которые можно использовать в качестве переменных, и примитивные подпрограммы. Язык программирования напоминал язык собрания во многих отношениях. Более поздние модели постепенно добавили больше функций, включая основной язык программирования (HP 9830A в 1971 году). У некоторых моделей было хранение ленты и маленькие принтеры. Тем не менее, дисплеи были ограничены одной линией за раз. ^{[ 9 ]} HP 9100A назывался персональным компьютером в рекламе в научном журнале 1968 года, ^{[ 10 ]} Но эта реклама была быстро сброшена. ^{[ 11 ]} HP неохотно продавал их как «компьютеры», потому что восприятие в то время заключалось в том, что компьютер должен быть большим по размеру, чтобы быть мощным, и, таким образом, решил продавать их как калькуляторы. Кроме того, в то время люди с большей вероятностью покупали калькуляторы, чем компьютеры, и покупательские агенты также предпочитали термин «калькулятор», потому что покупка «компьютера» требует дополнительных уровней разрешений на закупок. ^{[ 12 ]}

DataPoint 2200 , изготовленный CTC в 1970 году, также был сопоставим с микрокомпьютерами. Несмотря на то, что он не содержит микропроцессора, набор инструкций его пользовательского процессора TTL был основой набора инструкций для Intel 8008 , и для практических целей система ведет себя примерно так, как если бы она содержит 8008. Это потому, что Intel был ответственным подрядчиком. Разработка ЦПТАТА DATAPOINT, но в конечном итоге CTC отклонил дизайн 8008, потому что ему потребовалось 20 поддержных чипов. ^{[ 13 ]}

Другая ранняя система, Kenbak-1 , была выпущена в 1971 году. Как и DataPoint 2200, она использовала мелкомасштабную интегрированную транзисторную транзисторную логику вместо микропроцессора. Он был продан как инструмент для образовательных и любителей, но это не имел коммерческого успеха; Производство прекратилось вскоре после введения. ^{[ 14 ]}

Ранние микрокомпьютеры

В конце 1972 года французская команда, возглавляемая Франсуа Гернелль в небольшой компании, Réalisations & Etudes Electroniques (R2E), разработала и запатентовал компьютер на основе микропроцессора-8008 микропроцессор Intel 8008. Этот Micral-N был продан в начале 1973 года как «микроординат» или микрокомпьютер , в основном для научных и контрольных применений процесса. В ближайшие два года было установлено около ста Micral-N , за которой последовала новая версия, основанная на Intel 8080. Между тем, другая французская команда разработала Alvan, небольшой компьютер для офисной автоматизации, который нашел клиентов в банках и других секторах. Первая версия была основана на чипах LSI с Intel 8008 в качестве периферийного контроллера (клавиатура, монитор и принтер), прежде чем принять Zilog Z80 в качестве основного процессора.

В конце 1972 года команда государственного университета Сакраменто во главе с Биллом Пентц построила компьютер SAC State 8008, способный справиться с тысячами медицинских карт пациентов. SAC State 8008 был разработан с Intel 8008. Он имел полный набор аппаратных и программных компонентов : операционная система диска, включенная в серию программируемых чипов памяти только для чтения (PROM); 8 килобитов ОЗУ; Основной язык Ассамблеи IBM (BAL); жесткий диск; цветной дисплей; вывод принтера; 150 -битный/с последовательный интерфейс для подключения к мэйнфрейму; и даже первая в мире передняя панель микрокомпьютера. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}

В начале 1973 года Sord Computer Corporation (теперь Toshiba Mersonal Computer System Corporation ) завершила SMP80/08, в которой использовались микропроцессор Intel 8008 . SMP80/08, однако, не имел коммерческого выпуска. После первого микропроцессора общего назначения, Intel 8080 , был объявлен в апреле 1974 года, Sord объявил SMP80/X, первый микрокомпьютер, использующий 8080 в мае 1974 года. ^{[ 17 ]}

Практически все ранние микрокомпьютеры были по существу коробки с огнями и переключателями; Для программирования и использования их прочитали и понимать бинарные числа и машинный язык (DataPoint 2200 был поразительным исключением, несущим современный дизайн на основе монитора, клавиатуры, и ленточных и дисковых дисков). Из ранних микрокомпьютеров «Коробка с коммутаторами» Mits Altair 8800 (1975), пожалуй, самым известным. Большинство из этих простых, ранних микрокомпьютеров были проданы в виде электронных комплектов - мешки, полные свободных компонентов, которые покупатель должен был припаять вместе, прежде чем система могла быть использована.

Период примерно с 1971 по 1976 год иногда называют первым поколением микрокомпьютеров. Многие компании, такие как DEC , ^{[ 18 ]} Национальный полупроводник , ^{[ 19 ]} Техасские инструменты ^{[ 20 ]} Предлагают их микрокомпьютеры для использования в управлении терминалами, управлением интерфейсом периферийных устройств и управлению промышленным машинным управлением. Были также машины для инженерного развития и личного использования любителями. ^{[ 21 ]} В 1975 году была разработана технология процессора Sol-20 , которая состояла из одной платы, которая включала все части компьютерной системы. SOL -20 имел встроенное программное обеспечение EPROM, которое устраняло необходимость в рядах коммутаторов и огней. Только что упомянутый Mits Altair сыграл важную роль в выздоровлении значительного интереса любителей, что в конечном итоге привело к основанию и успеху многих известных персональных компьютерных аппаратных и программных компаний, таких как Microsoft и Apple Computer . Хотя сам Altair был лишь легким коммерческим успехом, он помог вызвать огромную отрасль.

Домашние компьютеры

К 1977 году введение второй генерации микрокомпьютера в качестве потребительских товаров , известных как домашние компьютеры , значительно облегчило их использование, чем их предшественники, потому что операция их предшественников часто требовала тщательного знакомства с практической электроникой. Возможность подключения к монитору (экрану) или телевизора позволила визуально манипулировать текстом и чисел. Основной . язык, который был легче изучать и использовать, чем сырой машинный язык, стал стандартной функцией Эти особенности уже были распространены в мини -компьютерах , с которыми были знакомы многие любители и ранние продюсеры.

В 1979 году запуск Visicalc электронной таблицы (первоначально для Apple II ) впервые превратил микрокомпьютер из хобби для энтузиастов компьютера в бизнес -инструмент. После выпуска 1981 года IBM его IBM PC термин персональный компьютер обычно использовался для микрокомпьютеров, совместимых с архитектурой IBM PC ( IBM PC -Copatible ).

Смотрите также

Примечания и ссылки

^ Кахни, Леандер (2003-09-09). «Грандиозная цена на скромный ПК» . Проводной . Получено 2019-11-04 .
^ «Микрокомпьютер» . Dictionary.com .
^ АО, Уиллиман; Jelinek, HJ (июнь 1976 г.). «Специальное руководство: введение в разработки микропроцессора LSI». Компьютер 9 (компьютер). IEEE: 37. doi : 10.1109/cm.1976.218612 . S2CID 11184882 .
^ Доказательство «микро» в качестве некогда коммерческого термина:
(i) Прямая ссылка: Грэм Киббл-Уайт, «Оставайся за удар данных» , от телевидения. Статья, написанная в декабре 2005 года, получена 2006-12-15.
(ii) Использование в названиях Кристофера Эванса книг «Могучий микро» ( ISBN 0-340-25975-2 ) и «создание микро» ( ISBN 0-575-02913-7 ). Усборна Другие книги включают «Понимание микро» ( ISBN 0-86020-637-8 ), детское руководство по микрокомпьютерам.
^ Асимов, Исаак (июль 1956 г.). «Умирающая ночь». Журнал фантазии и научной фантастики .
^ Ceruzzi, Paul (2012). Вычисление: краткая история . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. п. 105. ISBN 9780262517676 .
^ " Микрокомпьютер ". OED онлайн. Декабрь 2013 г. издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 года.
^ " персональный компьютер ". OED онлайн. Декабрь 2013 г. издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 года
^ «Музей калькуляторов HP» .
^ «Мощный вычислительный джинн» (PDF) . Hewlett Packard. Архивировано (PDF) из оригинала 2006-03-12 . Получено 2012-08-30 .
^ «Восстановление баланса между анализом и вычислением» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2007-06-21 . Получено 2012-08-30 .
^ «История настольного калькулятора 9100A, 1968» . HP Виртуальный музей . Получено 2019-07-19 .
^ «Микропроцессорная историческая» . ComputerMuseum.li. 1971-11-15. Архивировано из оригинала 2015-09-23 . Получено 2012-08-30 .
^ "Кенбак-1" . Винтажный компьютер . Архивировано из оригинала 2011-01-22 . Получено 2006-08-14 .
^ «Истории Digibarn: Билл Пентц и (самая ранняя) история микрокомпьютера (август 2008 г.)» . Дигибарн компьютерный музей . Август - ноябрь 2008 года . Получено 2012-08-30 .
^ Тердиман, Даниэль (2010-01-08). «Внутри многоверяющего в мире первого микрокомпьютера» . CNET . Получено 2012-08-30 .
^ "SMP80/X-сериал-музей-компьютер" .
^ «16-битная графическая шкала» . 19 ноября 1997 года.
^ «Читатели бумажной ленты работают с IMP Micros» . Computerworld . 23 октября 1974 г. с. 28
^ «Программное обеспечение для совместимости вверх и нисходящая цена» . Computerworld . 10 декабря 1975 г. с. 49
^ Хокинс, Уильям Дж. (Декабрь 1983 г.). «Компьютерные приключения» . Популярная наука .

[1] Кахни, Леандер (2003-09-09). «Грандиозная цена на скромный ПК» . Проводной . Получено 2019-11-04 .

[2] «Микрокомпьютер» . Dictionary.com .

[3] АО, Уиллиман; Jelinek, HJ (июнь 1976 г.). «Специальное руководство: введение в разработки микропроцессора LSI». Компьютер 9 (компьютер). IEEE: 37. doi : 10.1109/cm.1976.218612 . S2CID 11184882 .

[microvalid-4] Доказательство «микро» в качестве некогда коммерческого термина:
(i) Прямая ссылка: Грэм Киббл-Уайт, «Оставайся за удар данных» , от телевидения. Статья, написанная в декабре 2005 года, получена 2006-12-15.
(ii) Использование в названиях Кристофера Эванса книг «Могучий микро» ( ISBN 0-340-25975-2 ) и «создание микро» ( ISBN 0-575-02913-7 ). Усборна Другие книги включают «Понимание микро» ( ISBN 0-86020-637-8 ), детское руководство по микрокомпьютерам.

[5] Асимов, Исаак (июль 1956 г.). «Умирающая ночь». Журнал фантазии и научной фантастики .

[6] Ceruzzi, Paul (2012). Вычисление: краткая история . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. п. 105. ISBN 9780262517676 .

[7] " Микрокомпьютер ". OED онлайн. Декабрь 2013 г. издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 года.

[8] " персональный компьютер ". OED онлайн. Декабрь 2013 г. издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 года

[9] «Музей калькуляторов HP» .

[10] «Мощный вычислительный джинн» (PDF) . Hewlett Packard. Архивировано (PDF) из оригинала 2006-03-12 . Получено 2012-08-30 .

[11] «Восстановление баланса между анализом и вычислением» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2007-06-21 . Получено 2012-08-30 .

[12] «История настольного калькулятора 9100A, 1968» . HP Виртуальный музей . Получено 2019-07-19 .

[13] «Микропроцессорная историческая» . ComputerMuseum.li. 1971-11-15. Архивировано из оригинала 2015-09-23 . Получено 2012-08-30 .

[14] "Кенбак-1" . Винтажный компьютер . Архивировано из оригинала 2011-01-22 . Получено 2006-08-14 .

[15] «Истории Digibarn: Билл Пентц и (самая ранняя) история микрокомпьютера (август 2008 г.)» . Дигибарн компьютерный музей . Август - ноябрь 2008 года . Получено 2012-08-30 .

[16] Тердиман, Даниэль (2010-01-08). «Внутри многоверяющего в мире первого микрокомпьютера» . CNET . Получено 2012-08-30 .

[ipsj-17] "SMP80/X-сериал-музей-компьютер" .

[18] «16-битная графическая шкала» . 19 ноября 1997 года.

[19] «Читатели бумажной ленты работают с IMP Micros» . Computerworld . 23 октября 1974 г. с. 28

[20] «Программное обеспечение для совместимости вверх и нисходящая цена» . Computerworld . 10 декабря 1975 г. с. 49

[21] Хокинс, Уильям Дж. (Декабрь 1983 г.). «Компьютерные приключения» . Популярная наука .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]