Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
"Микрокомпьютинг" перенаправляется сюда. Для журнала для любителей см. Kilobaud Microcomputing .
Raspberry Pi , популярный микрокомпьютер.

Микрокомпьютер является небольшой, относительно недорогой компьютер с микропроцессором в качестве его центрального процессора (CPU). [1] Он включает микропроцессор, память и схему минимального ввода / вывода (I / O), смонтированную на одной печатной плате (PCB). [2] Микрокомпьютеры стали популярными в 1970-х и 1980-х годах с появлением все более мощных микропроцессоров. Предшественники этих компьютеров, мэйнфреймы и миникомпьютеры , были сравнительно намного крупнее и дороже (хотя современные мэйнфреймы, такие как IBM System zмашины используют один или несколько заказных микропроцессоров в качестве ЦП). Многие микрокомпьютеры (если они оснащены клавиатурой и экраном для ввода и вывода) также являются персональными компьютерами (в общем смысле). [3]

Commodore 64 был одним из самых популярных микрокомпьютеров своей эпохи, и является самой продаваемой моделью домашнего компьютера всего времени. [4]

Аббревиатура « микро» была распространена в 1970-х и 1980-х годах [5], но сейчас вышла из общего употребления.

Истоки [ править ]

Термин микрокомпьютер стал популярным после появления мини-компьютера , хотя Айзек Азимов использовал этот термин в своем рассказе « Умирающая ночь » еще в 1956 году (опубликованном в журнале «Фэнтези и научная фантастика» в июле того же года). [6] В частности, микрокомпьютер заменил множество отдельных компонентов, составляющих ЦП миникомпьютера, на одну интегрированную микросхему микропроцессора .

Французские разработчики Micral N (1973) подали свои патенты с термином «Micro-ordinateur», буквальным эквивалентом «микрокомпьютера», для обозначения твердотельной машины, разработанной с микропроцессором. В США самые ранние модели , такие как Altair 8800 часто продаются как комплекты для сборки пользователем, и пришел с всего лишь 256 байт в оперативной памяти , а не ввода / вывода , кроме световых индикаторов и переключателей устройств, используемых в качестве доказательство концепции, чтобы продемонстрировать, на что способно такое простое устройство. [7] По мере того как микропроцессоры и полупроводниковая память становились дешевле, микрокомпьютеры становились дешевле и проще в использовании.

  • Все более дешевые логические микросхемы, такие как серия 7400, позволили использовать дешевые специализированные схемы для улучшенных пользовательских интерфейсов, таких как ввод с клавиатуры , вместо простого ряда переключателей для переключения битов по одному.
  • Использование аудиокассет для недорогого хранения данных заменило ручной повторный ввод программы каждый раз при включении устройства.
  • Большие дешевые массивы кремниевых логических вентилей в виде постоянной памяти и EPROM позволяли хранить служебные программы и самозагружающиеся ядра внутри микрокомпьютеров. Эти сохраненные программы могут автоматически загружать более сложное программное обеспечение с внешних запоминающих устройств без вмешательства пользователя, чтобы сформировать недорогую готовую систему , которая не требует от специалиста по компьютерам понимания или использования устройства.
  • Память с произвольным доступом стала достаточно дешевой, чтобы позволить выделить приблизительно 1-2 килобайта памяти для кадрового буфера контроллера видеодисплея , для отображения текста 40x25 или 80x25 или блочной цветной графики на обычном домашнем телевизоре . Он заменил медленный, сложный и дорогой телетайп, который раньше был обычным явлением в качестве интерфейса для мини-компьютеров и мэйнфреймов.

Все эти улучшения в стоимости и удобстве использования привели к взрыву их популярности в конце 1970-х - начале 1980-х годов. Большое количество производителей компьютеров упаковали микрокомпьютеры для использования в приложениях малого бизнеса. К 1979 году многие компании, такие как Cromemco , Processor Technology , IMSAI , North Star Computers , Southwest Technical Products Corporation , Ohio Scientific , Altos Computer Systems , Morrow Designsи другие производили системы, предназначенные для находчивых конечных пользователей или консалтинговых фирм, чтобы предоставлять малым предприятиям такие бизнес-системы, как бухгалтерский учет, управление базами данных и обработка текста. Это давало предприятиям, которые не могли позволить себе аренду мини-компьютера или службы разделения времени, возможность автоматизировать бизнес-функции без (обычно) найма штатного персонала для работы с компьютерами. Типичная система этой эпохи использовала бы шину S100 , 8-битный процессор, такой как Intel 8080 или Zilog Z80 , и операционную систему CP / M или MP / M. Повышение доступности и мощности настольных компьютеровдля личного пользования привлек внимание большего количества разработчиков программного обеспечения. По мере развития отрасли рынок персональных компьютеров стандартизировался вокруг компьютеров IBM, совместимых с ОС DOS , а затем и Windows . Современные настольные компьютеры, игровые приставки , ноутбуки , планшетные ПК и многие типы портативных устройств , включая мобильные телефоны , карманные калькуляторы и промышленные встроенные системы , могут считаться примерами микрокомпьютеров в соответствии с приведенным выше определением.

Разговорное использование термина [ править ]

Три микрокомпьютерные системы, часто ассоциируемые с первой волной коммерчески успешных 8-битных домашних компьютеров: Commodore PET 2001, Apple II и TRS-80 Model 1.

К началу 2000-х годов повседневное употребление выражения «микрокомпьютер» (и, в частности, «микро») значительно снизилось по сравнению с пиком в середине 1980-х годов. [8] Этот термин чаще всего ассоциируется с самыми популярными 8-разрядными домашними компьютерами « все в одном» (такими как Apple II , ZX Spectrum , Commodore 64 , BBC Micro и TRS-80 ) и CP / Микрокомпьютеры на базе M. Поскольку все более разнообразный диапазон устройств, основанных на современных микропроцессорах, лишен наиболее общей характеристики «микрокомпьютеров», имеющих 8-битную шину данных , они не упоминаются как таковые в повседневной речи.

В разговорной речи «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 был введен в 1959 году [9]. ] IBM впервые предложила термин «персональный компьютер», чтобы отличить IBM PC от микрокомпьютеров на базе CP / M, также ориентированных на рынок малого бизнеса, а также от собственных мэйнфреймов и миникомпьютеров IBM. [ необходима цитата ] Однако после его выпуска широко использовался сам IBM PC , как и сам термин. [ необходима цитата ]Компоненты были общедоступными для производителей, а BIOS был реконструирован с использованием методов проектирования чистых помещений . «Клоны», совместимые с IBM PC, стали обычным явлением, и термины «персональный компьютер», и особенно «ПК», прижились у широкой публики, часто специально для компьютеров, совместимых с DOS (или в настоящее время Windows).

Описание [ править ]

Мониторы, клавиатуры и другие устройства для ввода и вывода могут быть интегрированы или разделены. Компьютерная память в виде ОЗУ и, по крайней мере, одно другое менее энергозависимое запоминающее устройство обычно объединяются с ЦП на системной шине в одном блоке. Другие устройства, которые составляют полную микрокомпьютерную систему, включают батареи, блок питания , клавиатуру и различные устройства ввода / вывода, используемые для передачи информации оператору-человеку и от него ( принтеры , мониторы , устройства интерфейса пользователя.). Микрокомпьютеры предназначены для обслуживания только одного пользователя одновременно, хотя они часто могут быть модифицированы с помощью программного или аппаратного обеспечения для одновременного обслуживания более чем одного пользователя. Микрокомпьютеры хорошо помещаются на столах или под столами или под ними, так что они легко доступны для пользователей. Большие компьютеры, такие как миникомпьютеры , мэйнфреймы и суперкомпьютеры, занимают большие шкафы или даже отдельные комнаты.

Микрокомпьютер оснащен по крайней мере одним типом хранилища данных, обычно RAM . Хотя некоторые микрокомпьютеры (особенно первые 8-битные домашние микрокомпьютеры) выполняют задачи, используя только ОЗУ, обычно желательна некоторая форма вторичного хранения . На заре домашних микроконтроллеров это часто была кассетная дека с данными (во многих случаях в качестве внешнего устройства). Позже в корпус микрокомпьютера было встроено вторичное хранилище (в частности, в виде гибких дисков и жестких дисков).

История [ править ]

Коллекция ранних микрокомпьютеров, включая процессор технологии SOL-20 (верхней полке, справа), в MITS Altair 8800 (второй полке, слева) TV Машинка (третья полка, в центре), и Apple I в случае в гораздо верно.

Предшественники TTL [ править ]

Хотя в них не было микропроцессоров, но они были построены на основе транзисторно-транзисторной логики (TTL), калькуляторы Hewlett-Packard еще в 1968 году имели различные уровни программируемости, сравнимые с микрокомпьютерами. В HP 9100B (1968) были элементарные условные операторы (if), номера строк операторов, операторы перехода ( переход ), регистры, которые можно было использовать как переменные, и примитивные подпрограммы. Язык программирования во многом напоминал язык ассемблера . Более поздние модели постепенно добавляли больше функций, включая язык программирования BASIC (HP 9830A в 1971 году). Некоторые модели имели ленточные накопители и небольшие принтеры. Однако дисплеи были ограничены одной строкой за раз. [10]HP 9100A был передан в качестве персонального компьютера в рекламе в 1968 Научном журнале, [11] , но это реклама быстро упал. [12] HP не хотела продавать их как «компьютеры», потому что в то время считалось, что компьютер должен быть большого размера, чтобы быть мощным, и поэтому решила продавать их как калькуляторы. Кроме того, в то время люди чаще покупали калькуляторы, чем компьютеры, и агенты по закупкам также предпочитали термин «калькулятор», потому что покупка «компьютера» требовала дополнительных уровней одобрения закупочных органов. [13]

Datapoint 2200 , сделанный КТК в 1970 году, был также сопоставим с микроЭВМ. Хотя он не содержит микропроцессора, набор команд его пользовательского процессора TTL был основой набора команд для Intel 8008 , и для практических целей система ведет себя примерно так, как если бы она содержала 8008. Это потому, что Intel была ответственным подрядчиком. о разработке ЦП Datapoint, но в конечном итоге CTC отклонила дизайн 8008, потому что ему требовалось 20 поддерживающих микросхем. [14]

Еще одна ранняя система, Kenbak-1 , была выпущена в 1971 году. Как и Datapoint 2200, в ней использовалась небольшая интегрированная транзисторно-транзисторная логика вместо микропроцессора. Он продавался как образовательный инструмент и инструмент для любителей, но не имел коммерческого успеха; производство прекратилось вскоре после введения. [15]

Ранние микрокомпьютеры [ править ]

В конце 1972 года французская группа, возглавляемая Франсуа Жернель в небольшой компании Réalisations & Etudes Electroniques (R2E), разработала и запатентовала компьютер на базе микропроцессора - 8-битный микропроцессор Intel 8008. Этот Micral-N продавался в начале 1973 года как «Micro-ordinateur» или микрокомпьютер , в основном для научных приложений и приложений управления технологическими процессами. Около сотни Микрал-Нбыли установлены в течение следующих двух лет, а затем была выпущена новая версия на базе Intel 8080. Тем временем другая французская группа разработала Alvan, небольшой компьютер для автоматизации делопроизводства, который нашел клиентов в банках и других секторах. Первая версия была основана на микросхемах LSI с Intel 8008 в качестве периферийного контроллера (клавиатура, монитор и принтер), прежде чем Zilog Z80 был принят в качестве основного процессора.

В конце 1972 года группа из государственного университета Сакраменто во главе с Биллом Пентцем построила компьютер Sac State 8008 [16], способный обрабатывать медицинские записи тысяч пациентов. Sac State 8008 был разработан с Intel 8008. Он имел полный набор аппаратных и программных компонентов: дисковую операционную систему, включенную в серию программируемых микросхем памяти только для чтения (PROM); 8 килобайт оперативной памяти; Базовый язык ассемблера IBM (BAL); жесткий диск; цветной дисплей; вывод на принтер; последовательный интерфейс 150 бит / с для подключения к мэйнфрейму; и даже передняя панель первого в мире микрокомпьютера. [17]

В начале 1973 года Sord Computer Corporation (ныне Toshiba Personal Computer System Corporation ) завершила разработку SMP80 / 08, в которой использовался микропроцессор Intel 8008 . Однако у SMP80 / 08 не было коммерческого выпуска. После того , как в апреле 1974 года был анонсирован первый универсальный микропроцессор Intel 8080, в мае 1974 года Sord анонсировал SMP80 / x, первый микрокомпьютер, использующий 8080 [18].

Практически все ранние микрокомпьютеры представляли собой коробки с лампами и выключателями; нужно было читать и понимать двоичные числа и машинный язык, чтобы программировать и использовать их (Datapoint 2200 был ярким исключением, имея современный дизайн, основанный на мониторе, клавиатуре, ленточных и дисковых накопителях). Из первых микрокомпьютеров типа «коробка переключателей», MITS Altair 8800 (1975) был, пожалуй, самым известным. Большинство этих простых, ранних микрокомпьютеров продавались в виде электронных комплектов - пакетов, полных незакрепленных компонентов, которые покупатель должен был спаять вместе, прежде чем систему можно будет использовать.

Модуль микрокомпьютера LSI-11/2

Период с 1971 по 1976 год иногда называют первым поколением микрокомпьютеров. Многие компании, такие как DEC , [19] National Semiconductor , [20] Texas Instruments [21], предлагали свои микрокомпьютеры для использования в терминальном управлении, управлении интерфейсом периферийных устройств и управлении промышленными машинами. Были также машины для инженерных разработок и личного пользования для любителей. [22] В 1975 году была разработана процессорная технология SOL-20 , которая состояла из одной платы, которая включала все части компьютерной системы. SOL-20имел встроенное программное обеспечение EPROM, которое устраняло необходимость в рядах переключателей и ламп. Только что упомянутый MITS Altair сыграл важную роль в пробуждении значительного интереса у любителей, который в конечном итоге привел к основанию и успеху многих известных компаний, производящих оборудование и программное обеспечение для персональных компьютеров , таких как Microsoft и Apple Computer . Хотя сам Альтаир имел лишь небольшой коммерческий успех, он помог зародить огромную промышленность.

Домашние компьютеры [ править ]

К 1977 году появление второго поколения, известного как домашние компьютеры , сделало микрокомпьютеры значительно проще в использовании, чем их предшественники, поскольку работа их предшественников часто требовала тщательного знакомства с практической электроникой. Возможность подключения к монитору (экрану) или телевизору позволяла визуально манипулировать текстом и числами. Язык BASIC , который было легче выучить и использовать, чем чистый машинный язык, стал стандартной функцией. Эти функции уже были распространены в мини-компьютерах , с которыми были знакомы многие любители и первые производители.

В 1979 году запуск электронной таблицы VisiCalc (первоначально для Apple II ) впервые превратил микрокомпьютер из хобби компьютерных энтузиастов в бизнес-инструмент. После выпуска IBM в 1981 году своего IBM PC термин персональный компьютер стал широко использоваться для обозначения микрокомпьютеров, совместимых с архитектурой IBM PC ( совместимые с ПК ).

См. Также [ править ]

  • История вычислительной техники (1960-е годы по настоящее время)
  • Списки микрокомпьютеров
  • Базовый компьютер
  • Миникомпьютер
  • Персональный компьютер
  • Суперкомпьютер

Примечания и ссылки [ править ]

  1. ^ «Микрокомпьютер» . Dictionary.com .
  2. ^ АО, Виллиман; Елинек, HJ (июнь 1976 г.). «Специальное руководство: Введение в разработки микропроцессоров LSI». Компьютер . IEEE. 9 (Компьютер): 37. doi : 10.1109 / CM.1976.218612 . S2CID 11184882 . 
  3. ^ Раннее использование термина персональный компьютер в 1962 году предшествовало разработке на основе микропроцессоров. (См. Ссылку «Персональный компьютер: компьютеры в компаниях» ниже) . Микрокомпьютер используетсякачестве встроенной системы управления могут не иметь никаких устройств ввода и вывода удобочитаемых. «Персональный компьютер» может использоваться в общем смысле или может обозначатьмашину, совместимую с IBM PC .
  4. ^ Кани, Leander (2003-09-09). «Грандиозная цена за скромный компьютер» . Проводной . Проверено 4 ноября 2019 .
  5. ^ Доказательство того, что когда-то употреблялся термин «микро»:
    (i) Прямая ссылка: Грэхем Киббл-Уайт, «Готовьтесь к взрыву данных» , Off the Telly. Статья написана в декабре 2005 г., извлечена 15 декабря 2006 г.
    (б) Использование в названиях Кристофера Эванса книг " „Могучий Микро“ ( ISBN 0-340-25975-2 ) и „Изготовление Микро“ ( ISBN 0-575-02913-7 ). Другие книги включают "Понимание микрокомпьютера" Усборна ( ISBN 0-86020-637-8 ), детское руководство по микрокомпьютерам.   
  6. ↑ Азимов, Исаак (июль 1956 г.). «Умирающая ночь». Журнал фантастики и научной фантастики .
  7. ^ Ceruzzi, Paul (2012). Вычислительная техника: краткая история . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. п. 105. ISBN 9780262517676.
  8. ^ « микрокомпьютер ». OED Online. Декабрь 2013. Издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 г.
  9. ^ " персональный компьютер ". OED Online. Декабрь 2013. Издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 г.
  10. ^ "Музей калькуляторов HP" .
  11. ^ "Powerful Computing Genie" (PDF) . Hewlett Packard . Проверено 30 августа 2012 .
  12. ^ «Восстановление баланса между анализом и вычислением» (PDF) . Проверено 30 августа 2012 .
  13. ^ «История настольного калькулятора 9100A, 1968» . Виртуальный музей HP . Проверено 19 июля 2019 .
  14. ^ "MicroprocessorHistory" . Computermuseum.li. 1971-11-15. Архивировано из оригинала на 2015-09-23 . Проверено 30 августа 2012 .
  15. ^ "Кенбак-1" . Винтажный компьютер .
  16. ^ «Истории Digibarn: Билл Пентц и (Самая ранняя) история микрокомпьютера (август 2008)» . Digibarn.com . Проверено 30 августа 2012 .
  17. ^ Тердиман, Дэниел (2010-01-08). "Внутри давно потерянного первого микрокомпьютера в мире | Компьютерщик Гештальт - Новости CNET" . News.cnet.com . Проверено 30 августа 2012 .
  18. ^ "SMP80 / X series-Computer Museum" .
  19. ^ "16-битная шкала времени" . 19 ноября 1997 г.
  20. ^ «Читатели бумажной ленты работают с IMP Micros» . Компьютерный мир . 23 октября 1974 г. с. 28.
  21. ^ «Программное обеспечение, совместимое с предыдущими версиями и цена, совместимая с меньшими» . Компьютерный мир . 10 декабря 1975 г. с. 49.
  22. ^ Хокинс, Уильям Дж. (Декабрь 1983 г.). «Компьютерные приключения» . Популярная наука .