Микрокомпьютер - Microcomputer

"Микрокомпьютинг" перенаправляется сюда. Для журнала для любителей см. Килобод Микрокомпьютеры.
Raspberry Pi, популярный микрокомпьютер.

А микрокомпьютер небольшой, относительно недорогой компьютер с микропроцессор как его центральное процессорное устройство (ЦПУ).[1] Он включает микропроцессор, объем памяти и минимальный ввод, вывод (I / O) схема, установленная на одном печатная плата (Печатная плата).[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 больше и дороже (хотя на самом деле современные мэйнфреймы, такие как IBM System z машины используют один или несколько заказных микропроцессоров в качестве ЦП). Многие микрокомпьютеры (если они оснащены клавиатура и экран для ввода и вывода) также персональные компьютеры (в общем смысле).[3]

В Коммодор 64 был одним из самых популярных микрокомпьютеров своего времени и самой продаваемой моделью домашний компьютер за все время.[4]

Аббревиатура микро было распространено в 1970-х и 1980-х годах,[5] но теперь вышла из обихода.

Происхождение

Период, термин микрокомпьютер вошел в широкое использование после введения миникомпьютер, несмотря на то что Айзек Азимов использовал этот термин в своем рассказе "Умирающая ночь "еще в 1956 г. (опубликовано в Журнал фэнтези и научной фантастики в июле того же года).[6] В частности, микрокомпьютер заменил множество отдельных компонентов, составляющих ЦП миникомпьютера, на один встроенный микропроцессор. чип.

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 Альтаир 8800 часто продавались в виде комплектов для сборки пользователем, и их было всего 256 байты из ОЗУ, и нет ввод, вывод устройства, кроме индикаторов и переключателей, полезные в качестве доказательство концепции чтобы продемонстрировать, на что способно такое простое устройство.[7] Как микропроцессоры и полупроводниковая память стали дешевле, микрокомпьютеры стали дешевле и проще в использовании.

  • Все более дешевые логические микросхемы, такие как 7400 серии позволяла дешевую выделенную схему для улучшения пользовательские интерфейсы такие как клавиатура input, а не просто ряд переключателей для переключения битов по одному.
  • Использование аудиокассеты для недорогого хранения данных заменено ручным повторным вводом программы каждый раз при включении устройства.
  • Большие дешевые массивы кремния логические ворота в виде только для чтения памяти и EPROM разрешены служебные программы и самостоятельныезагрузка ядра для хранения в микрокомпьютерах. Эти сохраненные программы может автоматически загружать более сложное программное обеспечение с внешних устройств хранения без вмешательства пользователя, чтобы сформировать недорогой система под ключ это не требует, чтобы компьютерный эксперт понимал или использовал устройство.
  • Оперативная память стал достаточно дешевым, чтобы позволить выделить примерно 1-2 килобайта памяти для контроллер видеодисплея кадровый буфер, для текстового дисплея 40x25 или 80x25 или блочной цветной графики в обычном доме телевидение. Это заменило медленные, сложные и дорогие телетайп ранее он использовался как интерфейс для миникомпьютеров и мэйнфреймов.

Все эти улучшения в стоимости и удобстве использования привели к взрывному росту 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, Процессорная технология, IMSAI, Компьютеры North Star, Юго-западная корпорация технических продуктов, Ohio Scientific, Компьютерные системы Altos, Morrow Designs и 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 позволило предприятиям, которые не могли позволить себе аренду мини-компьютера или совместное времяпровождение сервис возможность автоматизировать бизнес-функции без (обычно) найма штатного персонала для работы с компьютерами. Репрезентативная система этой эпохи использовала бы Автобус S100, 8-битный процессор, такой как Intel 8080 или Зилог Z80, и либо CP / M или МП / м операционной системы. Повышение доступности и мощности настольные компьютеры для личного пользования привлек внимание большего количества разработчиков программного обеспечения. По мере развития отрасли рынок персональные компьютеры стандартизирован вокруг Совместимость с IBM PC Бег ДОС, и позже Windows.Современные настольные компьютеры, игровые приставки, ноутбуки, планшетные ПК, и многие виды портативные устройства, в том числе мобильные телефоны, карман калькуляторы, и промышленные встроенные системы, могут все рассматриваться как примеры микрокомпьютеров в соответствии с приведенным выше определением.

Разговорное использование термина

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 сократилось по сравнению с пиком в середине 1980-х годов.[8] Этот термин чаще всего ассоциируется с самым популярным многофункциональным устройством. 8 бит домашние компьютеры (такой как Яблоко II, ZX Spectrum, Коммодор 64, BBC Micro, и TRS-80 ) и малый бизнес CP / M -на базе микрокомпьютеров. Поскольку все более разнообразный спектр устройств, основанных на современных микропроцессорах, лишен наиболее общей характеристики «микрокомпьютеров», а именно: 8 бит шина данных, они не упоминаются как таковые в повседневной речи.

В разговорной речи «микрокомпьютер» в значительной степени заменен термином «персональный компьютер "или" ПК ", обозначающий компьютер, который был разработан для использования одним человеком одновременно, термин впервые был введен в 1959 году.[9] IBM впервые предложила термин «персональный компьютер», чтобы различать IBM PC от CP / M на базе микрокомпьютеров, также ориентированных на рынок малого бизнеса, а также собственные мэйнфреймы и миникомпьютеры IBM.[нужна цитата ] Однако после его выпуска IBM PC сам был широко имитирован, как и сам термин.[нужна цитата ] Компоненты были доступны производителям и BIOS был реконструированный через дизайн чистых помещений техники. IBM PC совместимый «клоны» стали обычным явлением, а термины «персональный компьютер» и особенно «ПК» прижились у широкой публики, часто специально для компьютеров, совместимых с DOS (или в настоящее время Windows).

Описание

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 объединяется с ЦП на системная шина в одном блоке. Другие устройства, составляющие полную микрокомпьютерную систему, включают батареи, источник питания устройство, клавиатура и различные устройства ввода / вывода, используемые для передачи информации оператору-человеку (принтеры, мониторы, устройства с человеческим интерфейсом ). 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. Компьютеры большего размера вроде миникомпьютеры, мэйнфреймы, и суперкомпьютеры взять на себя большой шкафы или даже выделенные комнаты.

Микрокомпьютер оснащен как минимум одним типом хранилища данных, обычно ОЗУ. Хотя некоторые микрокомпьютеры (особенно первые 8-битные домашние микрокомпьютеры) выполняют задачи, используя только ОЗУ, некоторые формы вторичное хранилище обычно желательно. На заре существования домашних микроконтроллеров это часто были данные кассетная дека (во многих случаях как внешний блок). Позже вторичное хранилище (особенно в виде дискета и жесткий диск приводы) были встроены в корпус микрокомпьютера.

История

Коллекция ранних микрокомпьютеров, включая Процессорная технология СОЛ-20 (верхняя полка справа), МИТС Альтаир 8800 (вторая полка слева), Машинка для ТВ (третья полка, в центре) и Яблоко I в крайнем правом случае.

Предшественники TTL

Хотя они не содержали микропроцессоров, но были построены на транзисторно-транзисторная логика (TTL), Hewlett Packard Калькуляторы еще в 1968 году имели различные уровни программируемости, сравнимые с микрокомпьютерами. HP 9100B (1968) имел элементарные условные операторы (если), номера строк операторов, операторы перехода (перейти к ), регистры, которые можно использовать как переменные, и примитивные подпрограммы. Язык программирования напоминал язык ассемблера во многих отношениях. Более поздние модели постепенно добавляли больше функций, включая БАЗОВЫЙ язык программирования (HP 9830A в 1971 г.). Некоторые модели имели ленточные накопители и небольшие принтеры. Однако дисплеи были ограничены одной строкой за раз.[10] В HP 9100A был назван персональный компьютер в рекламе 1968 года Наука журнал[11] но эту рекламу быстро сняли.[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]

В Datapoint 2200, сделано в CTC в 1970 году был также сопоставим с микрокомпьютерами. Хотя он не содержит микропроцессора, Набор инструкций пользовательского процессора TTL была основой набора команд для Intel 8008, и для практических целей система ведет себя примерно так, как если бы она содержала 8008. Это связано с тем, что Intel была подрядчиком, отвечающим за разработку ЦП Datapoint, но в конечном итоге CTC отклонила дизайн 8008, поскольку для этого требовалось 20 вспомогательных микросхем.[14]

Еще одна ранняя система, Кенбак-1, был выпущен в 1971 году. Как и Datapoint 2200, он использовал мелкомасштабный интегрированный 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

В конце 1972 г. французская команда во главе с Франсуа Жернель в рамках небольшой компании Réalisations & Etudes Electroniques (R2E) разработала и запатентовала компьютер на базе микропроцессора - 8-битный микропроцессор Intel 8008. Эта Микрал-Н был продан в начале 1973 года как «Микроординатор» или микрокомпьютер, в основном для научных приложений и приложений для управления технологическими процессами. Около сотни Микрал-Н были 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 была принята Зилог Z80 в качестве основного процессора.

В конце 1972 года команда государственного университета Сакраменто во главе с Биллом Пентцем построила компьютер Sac State 8008,[16] в состоянии обрабатывать тысячи медицинских карт 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.[17]

В начале 1973 г. Sord Computer Corporation (сейчас же Корпорация Toshiba Personal Computer System ) завершил SMP80 / 08, который использовал Intel 8008 микропроцессор. Однако у SMP80 / 08 не было коммерческого выпуска. После первого микропроцессора общего назначения Intel 8080, было объявлено в апреле 1974 года, а в мае 1974 года Sord анонсировала 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 "коробки переключателей" MITS Альтаир 8800 (1975) был, пожалуй, самым известным. Большинство этих простых, ранних микрокомпьютеров продавалось как электронные комплекты - пакеты, полные незакрепленных компонентов, которые покупатель должен был спаять, прежде чем система могла быть использована.

Модуль микрокомпьютера LSI-11/2

Период с 1971 по 1976 год иногда называют периодом первое поколение микрокомпьютеров. Многие компании, такие как DEC,[19] National Semiconductor,[20] Инструменты Техаса[21] предложили 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 г. Процессорная технология СОЛ-20 был разработан, который состоял из одной платы, которая включала в себя все части компьютерной системы. В СОЛ-20 имел встроенное программное обеспечение EPROM, которое устраняло необходимость в рядах переключателей и ламп. В MITS Altair Только что упомянутое сыграло важную роль в пробуждении значительного интереса у любителей, что, в конечном итоге, привело к основанию и успеху многих хорошо известных персональный компьютер производители оборудования и программного обеспечения, такие как Microsoft и Компьютер Apple. Хотя сам Альтаир имел лишь небольшой коммерческий успех, он помог зародить огромную промышленность.

Домашние компьютеры

К 1977 г. появилось второе поколение, известное как домашние компьютеры, сделали микрокомпьютеры значительно более простыми в использовании, чем их предшественники, потому что работа их предшественников часто требовала тщательного знакомства с практической электроникой. Возможность подключения к монитору (экрану) или телевизору позволяла визуально манипулировать текстом и числами. В БАЗОВЫЙ язык, который было легче выучить и использовать, чем чистый машинный язык, стал стандартной функцией. Эти особенности уже были распространены в миникомпьютеры, с которой были знакомы многие любители и первые производители.

В 1979 году запуск VisiCalc электронная таблица (первоначально для Яблоко II ) впервые превратил микрокомпьютер из хобби компьютерных энтузиастов в бизнес-инструмент. После выпуска IBM в 1981 г. IBM PC, период, термин персональный компьютер стали широко использоваться для микрокомпьютеров, совместимых с архитектурой IBM PC (Совместимость с ПК ).

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ "Микрокомпьютер". Dictionary.com.
  2. ^ А.О., Виллиман; Елинек, Х. Дж. (Июнь 1976 г.). «Специальное руководство: Введение в разработки микропроцессоров LSI». Компьютер. IEEE. 9 (Компьютер): 37. Дои:10.1109 / C-M.1976.218612. S2CID  11184882.
  3. ^ Раннее использование термина персональный компьютер в 1962 году предшествует разработке микропроцессоров. (См. Ссылку «Персональный компьютер: компьютеры в компаниях» ниже). А микрокомпьютер Используемая в качестве встроенной системы управления может не иметь удобочитаемых устройств ввода и вывода. «Персональный компьютер» может использоваться в общем или может обозначать IBM PC совместимый машина.
  4. ^ Кэни, Леандер (2003-09-09). «Грандиозная цена за скромный компьютер». Проводной. Получено 2019-11-04.
  5. ^ Доказательство того, что когда-то употреблялся термин «микро»:
    (i) Прямая ссылка: Грэм Киббл-Уайт, "Готовы к взрыву данных", Off Telly. Статья написана в декабре 2005 г., проверена 15 декабря 2006 г.
    (ii) Использование в названиях Кристофер Эванс книги "Могучий Микро" (ISBN  0-340-25975-2) и "Создание микро" (ISBN  0-575-02913-7). Другие книги включают Усборна «Понимание микро» (ISBN  0-86020-637-8), детское руководство по микрокомпьютерам.
  6. ^ Азимов, Исаак (июль 1956 г.). «Умирающая ночь». Журнал фэнтези и научной фантастики.
  7. ^ Ceruzzi, Пол (2012). Вычислительная техника: краткая история. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. п. 105. ISBN  9780262517676.
  8. ^ "микрокомпьютер ". OED Online. Декабрь 2013 г., Oxford University Press. 15 февраля 2014 г.
  9. ^ "персональный компьютер ". OED Online. Декабрь 2013 г., Oxford University Press. 15 февраля 2014 г.
  10. ^ «Музей калькуляторов HP».
  11. ^ "Мощный компьютерный джин" (PDF). Hewlett Packard. Получено 2012-08-30.
  12. ^ «Восстановление баланса между анализом и вычислениями» (PDF). Получено 2012-08-30.
  13. ^ «История настольного калькулятора 9100А, 1968 год». Виртуальный музей HP. Получено 2019-07-19.
  14. ^ "МикропроцессорИстория". Computermuseum.li. 1971-11-15. Архивировано из оригинал на 2015-09-23. Получено 2012-08-30.
  15. ^ «Кенбак-1». Винтажный компьютер.
  16. ^ «Истории Digibarn: Билл Пентц и (ранняя) история микрокомпьютера (август 2008 г.)». Digibarn.com. Получено 2012-08-30.
  17. ^ Тердиман, Дэниел (2010-01-08). "Внутри давно потерянного первого микрокомпьютера в мире | Geek Gestalt - CNET News". News.cnet.com. Получено 2012-08-30.
  18. ^ "Серия SMP80 / X-Компьютерный музей".
  19. ^ «16-битная шкала времени». 19 ноября 1997 г.
  20. ^ «Считыватели бумажных лент работают с IMP Micros». Computerworld. 23 октября 1974 г. с. 28.
  21. ^ «Программное обеспечение, совместимое с предыдущими версиями, и цена, совместимая с меньшими». Computerworld. 10 декабря 1975 г. с. 49.
  22. ^ Хокинс, Уильям Дж. (Декабрь 1983 г.). «Компьютерные приключения». Популярная наука.