Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с микрокомпьютеров )
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 в себя микропроцессор, память и схему минимального ввода / вывода (I / O), установленную 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 теперь вышла из общего употребления.

Истоки [ править ]

Термин микрокомпьютер стал популярным после появления миникомпьютера , 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 центральный процессор 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] Поскольку микропроцессоры и полупроводниковая память стали дешевле, микрокомпьютеры стали 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 при каждом включении устройства.
  • Большие дешевые массивы кремниевых логических вентилей в виде постоянной памяти и СППЗУ 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 компьютерного эксперта понимания или использования устройства.
  • Память с произвольным доступом стала достаточно дешевой, чтобы позволить выделить примерно 1-2 килобайта памяти для кадрового буфера контроллера видеодисплея , для текстового дисплея 40x25 или 80x25 или блочной цветной графики на обычном домашнем телевизоре . Он заменил медленный, сложный и дорогой телетайп, который раньше был обычным интерфейсом для миникомпьютеров 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 текстов. 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 , а также операционную систему CP / M или MP / M. Растущая доступность и мощность настольных компьютеровдля личного использования привлекла внимание большего количества разработчиков программного обеспечения. По мере развития отрасли рынок персональных компьютеров стандартизировался вокруг компьютеров IBM, совместимых с 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 использование 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 универсальными 8-битными домашними компьютерами (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» 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 объединены 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, составляющие полную микрокомпьютерную систему, включают батареи, блок питания , клавиатуру и различные устройства ввода / вывода, используемые для передачи информации оператору и от него ( принтеры , мониторы , устройства интерфейса пользователя.). Микрокомпьютеры предназначены для обслуживания только одного пользователя одновременно, хотя их часто можно модифицировать с помощью программного или аппаратного обеспечения для одновременного обслуживания более чем одного пользователя. Микрокомпьютеры хорошо помещаются на партах или столах или под ними, так что они находятся в пределах легкой досягаемости 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 хранилища . 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 они не содержали микропроцессоров, а были построены на основе транзисторно-транзисторной логики (TTL), калькуляторы Hewlett-Packard еще в 1968 году имели различные уровни программируемости, сравнимые с микрокомпьютерами. HP 9100B (1968) имел 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 ленточное хранилище 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 большим по размеру, 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 содержит 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 микросхем поддержки. [14]

Другая ранняя система, Kenbak-1 , была выпущена в 1971 году. Как и Datapoint 2200, в ней использовалась малогабаритная 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 во главе с 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 команда 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, способный обрабатывать медицинские записи тысяч пациентов. Sac State 8008 был разработан с Intel 8008. Он имел полный набор аппаратных и программных компонентов: дисковая операционная система, включенная 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. [16] [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 в себя все части компьютерной системы. SOL-20имел встроенное программное обеспечение EPROM, которое устраняло необходимость в рядах выключателей 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, выпускающих 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 индустрию.

Домашние компьютеры [ править ]

К 1977 году появление второго поколения, известного как домашние компьютеры , сделало микрокомпьютеры значительно более простыми 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 изучать и использовать, чем чистый машинный язык, стал стандартной функцией. Эти особенности 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
  • Мэйнфрейм 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 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: Грэм 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 ). Среди других книг - «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 г. Издательство Оксфордского университета. 15 февраля 2014 г.
  9. ^ " персональный компьютер ". OED Online. Декабрь 2013 г. 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 . Архивировано из оригинала на 2011-01-22 . Проверено 14 августа 2006 .
  16. ^ «Истории Digibarn: Билл Пентц и (Самая ранняя) история микрокомпьютера (август 2008)» . Компьютерный музей DigiBarn . Август-ноябрь 2008 . Проверено 30 августа 2012 .CS1 maint: формат даты ( ссылка )
  17. ^ Тердиман, Дэниел (2010-01-08). «Внутри давно потерянного первого микрокомпьютера в мире» . CNET . 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 .