IEFA, 2016.02.17.
1.generáció: 1946 -1958 között Jellemzői: elektroncsövek 2. generáció: 1959 - 1965 között Jellemzői: tranzisztorok 3. generáció:1965 – 1972 között Jellemzői: integrált áramkörök 4.generáció: 1972- 1990 között Jellemzői: mikroprocesszor 5. generáció: 1991- ….. Jellemzői: hálózatok, internet
Általános jellemzők: • A gép szolgáltatásait egyszerre egy programozó használta. Így a lassú perifériákra való várakozás és a programozók egymás közti váltása alatt a processzor igen sokat tétlenkedett. • A számítógép bármikor meghibásodhatott, a hiba megkereséséhez és kijavításához pedig hozzáértő szakemberek kellettek. • A leggyakrabb hibaforrás egy-egy cső kiégése volt
A II. világháború alatt tudósok és matematikusok egy csoportja Angliában létrehozta az első teljesen elektronikus digitális számítógépet, a Colossust. A gép 1943. decemberére készült el és 1500 elektroncsövet tartalmazott. 5 kHz-s órajellel dolgozott, másodpercenként 25.000 karaktert tudott feldolgozni. Összesen tíz darab ilyen gép készült. Rejtjelezett német rádióüzenetek megfejtésére használták.
Amerikában az ENIAC tervezését a második világháború alatt kezdték el katonai célokra. A gépet a Pennsylvania egyetemen építették, a munkát 1946-ban fejezték be. Az ENIAC 17.468 elektroncsövet tartalmazott, több mint 100 kW elektromos energiát fogyasztott és 450 m2 helyet foglalt el (több mint 30 m hosszú termet építettek az elhelyezéséhez). A gép tömege 30 tonna volt, megépítése tízmillió dollárba került. •
• Az ENIAC memóriája 20 db tízjegyű előjeles decimális számot tudott tárolni. • Az elektoncsövek megbízhatatlansága miatt a gép csak rövid ideig tudott folyamatosan működni. • Az ENIAC-ot ballisztikai és szélcsatorna-számításokra használták. (Egy feladatsor kiszámítása a gépnek 15 másodpercig tartott, ugyanez egy szakképzett embernek asztali kalkulátorral 10 órás munka volt!! )
A gépet 1956-ban lebontották, mert elavult. Jelenleg egy olcsó zsebszámológép is nagyobb teljesítményű, de az ENIAC technikatörténeti érdemei vitathatatlanok.
• A tranzisztort 1947-ben fedezték fel, de tömeges alkalmazása a számítógépekben először az 1950-es évek végén történt meg. • A tranzisztorokkal kisebb, gyorsabb és megbízhatóbb logikai áramköröket lehetett készíteni, mint az elektroncsövekkel. • A második generációs számítógépek már másodpercenként egymillió műveletet is el tudtak végezni. • A tranzisztorok sokkal kevesebb energiát fogyasztanak és sokkal hosszabb életűek, így a gépek megbízhatósága kb. az ezerszeresére nőtt. • Kisebbek lettek és egyúttal sokkal olcsóbbá is váltak a számítógépek, emiatt nőtt az eladások száma: csak az IBM 1400-as sorozatából több mint 17.000 darabot helyeztek üzembe.
Ezeknél a gépeknél több olyan technikai megoldást vezettek be, amivel a számítógép tényleges sebességét növelni lehetett: • Az egyik alapvető megoldás az egy időben végrehajtható tevékenységek számának növelése volt. A legjelentősebb megoldást a párhuzamos feldolgozási technikák jelentették. • A hardver eszközök felépítésénél uralkodóvá vált a moduláris felépítés, ami a karbantartást nagymértékben leegyszerűsítette. • A második generációtól kezdve számítógéprendszerről beszélhetünk, mert a memória mérete, a processzor típusa, a perifériák eltérők lehettek az egyes telepített gépek között.
• A gépek programozásban általánossá vált az akkoriban bevezetett magas szintű nyelvek (ALGOL, FORTRAN, COBOL) használata. • A számítógép-rendszerekben egyre nőtt a szoftver értéke a hardverhez képest. • Ekkor kezdődött a cégek információs rendszerének számítógépesítése. A vezetőket olyan információkkal tudták így ellátni, ami növelte a profitot és segítette a cég irányítását.
• Az integrált áramkört (IC-t) 1958-ban fedezték fel. • Ez az eszköz a harmadik generációs számítógépek jellegzetes építőeleme. A tömegtermelés 1962-ben indult meg, az első integrált áramköröket tartalmazó számítógépek pedig 1964ben kerültek kereskedelmi forgalomba. • A számítógépek több tevékenységet tudnak párhuzamosan végezni. Előrelépések történnek az adatátvitelben is. • Az integrált áramkörök tovább csökkentették a számítógépek árát, méretét és meghibásodási gyakoriságát. Ez tovább növelte a számítógépek iránti keresletet: az 1970-es évek elejére több mint 100.000 nagyszámítógépet és ugyancsak több mint 100.000 miniszámítógépet helyeztek üzembe.
Megjelenik a monitor és a billentyűzet, a lyukkártya kezd visszaszorulni. Megjelennek az első valódi operációs rendszerek.
• A negyedik generációs gépek igen nagy integráltságú áramkörökből épülnek fel. • Általánossá válik a félvezetős, integrált áramkörökből készült memória is. • Az új technológiának köszönhetően tovább csökken a hardver ára, egy számítógéprendszer árának már akár 75%-a is lehet a szoftver.
• 1972-ben megjelennek az első tudományos célú zsebszámológépek.
1974-ben megjelenik az első személyi számítógép, az Altair 8800. Magát a gépet eredetileg mint alkatrészt adták el, de némi plusz pénzért teljes értékű gépet lehetett belőle összeállítani. Habár nem volt billentyűzete, de "programozni" az előlapi kapcsolókkal lehetett - és mivel nem volt videó-kimenete (sem), az eredményt LED-ekre adta ki.
•
•
• •
A CRAY SZUPERSZÁMÍTÓGÉP: Az első Cray által tervezett szuperszámítógép, a Cray1 1976-ban került kereskedelmi forgalomba. Ez volt az első olyan számítógép, amely képes volt másodpercenként több mint százmillió műveletet végrehajtani. Az alapműveletek végrehajtási ideje 12,5 ns volt. a Cray-1-et azóta is használják összetett problémák matematikai tanulmányozására.
• Az első Apple számítógépet 1977-ben adták el. • A számítógépeiken alkalmazott újítások között volt a kiterjesztett memória, az adatok és programok tárolására szolgáló olcsó lemezmeghajtó és a színes grafika.(!) Az Apple lett az Egyesült Államok történelmének leggyorsabban növekvő cége. • 1992-re a számítógépgyártás vált a világ leggyorsabban fejlődő iparágává.
• Jellemzőjük a többprocesszoros rendszerek megjelenése és a helyi, ill. nagy területű hálózatok (internet) elterjedése. • Megjelennek az első párhuzamos működésű számítógépek. • • • •
Sokféle irányban folyik kutatás, fejlesztés: A mikro-miniatürizálás, az az igyekezet, hogy mind több áramköri elemet sűrítsenek egyre kisebb méretű chipekbe. A sebességet a szupravezetés felhasználásával is igyekeznek felgyorsítani A számítógépes hálózatok fejlődése, műholdak felhasználásával is Optikai számítógépek kifejlesztése. Ezekben a gyors fényimpulzusok hordoznák az információt. Stb. ...
• HOGYAN TOVÁBB??? CÉL a mesterséges intelligencia létrehozása. Olyan intelligens számítógép, amelyik lát, hall, beszél és gondolkodik, képes asszociálni, tanulni, következtetéseket levonni és dönteni. A kezdeti lépések biztatóak, de az emberi gondolkodással, érzékeléssel kapcsolatos kutatások azonban azt mutatják, hogy az elkövetkezendő 10 évben még nem számíthatunk a látó, halló, beszélő, gondolkodó intelligens számítógépre.
• HOGYAN TOVÁBB??? Mesterséges intelligencia létrehozása ... Introducing WildCat (Boston Dynamics) https://www.youtube.com/watch?v=wE3fmFTtP9g HRP-4C Miim's Human-like Walking (AIST) https://www.youtube.com/watch?v=YvbAqw0sk6M The most realistic female android ever! https://www.youtube.com/watch?v=cy7xGwYdRk0 Creepily realistic robot can hold conversations and answer questions https://www.youtube.com/watch?v=IhVu2hxm07E
Electronic Industries Association: szabvány 1962 (1969 C) adatátvitel aszinkron soros átvitelel - a számítógép adatvég berendezés (DTE) és - a modem, adatáramköri végberendezés (DCE) között zajlik az RS232 szabvány szerint.
forrás: Picmicro 18 c reference manual
A DTE-DCE egységeket összekötő vezetékrendszer mechanikus csatlakozója. Apa a DTE-n anya a DCE-n helyezkedik el.
források: brainboxes.com, artekit.eu, wifimarket.eu
Jellemzők: • U < -3 V feszültség a vonalon bináris 1 (MARK); • • • •
U > +3 V feszültség bináris 0 (SPACE); -3 V < U < +3 V feszültség tiltott; legfeljebb 15 méter hosszú kábel; 20 kbit/s (115 kbit/s) maximális adatátviteli sebesség;
A legtöbb gyakorlati esetben (pl. a számítógépek soros vonala) a feszültség ± 12V.
● számítógép, terminál bekapcsolása: Data Terminal Ready (20) jel aktív; ● modem bekapcsolása: Data Set Ready (6) jel aktív; ● modem vivőjelet érzékel a telefonvonalon: Carrier Detect (8) jel aktív; ● Request to Send (4): a terminál adatot akar küldeni; ● Clear to Send (5): a modem felkészült az adatok fogadására;
● az adatok adása a Transmit (2) vonalon; ● vétele a Receive (3) vonalon történik. Az adatátviteli sebesség kiválasztása, modem tesztelése, adatok ütemezése, csengető jelek érzékelése stb. nincs feltüntetve.
Aszinkron Soros átvitel •
bitcsoportos átviteli mód biztosítja az ADÓ és a VEVŐ szinkronizálását;
•
bitek küldése START bittel, jelzi, hogy utána következnek a tényleges információt hordozó adatbitek,
•
STOP bit(ek) ezek végét jelzi.
•
Ha nem folyik információátvitel, a vonal állapota aktív szintű;
Aszinkron Soros átvitel •
• • • • •
Az adatátvitel kezdetekor az ADÓ a vonalat egy bit átvitelének idejéig alacsony szintre állítja ( Ez a pozitív feszültség!) (START bit); utána adatbitek átvitele; bitcsoport végén STOP bit(ek)-ből álló aktív szintű jelet helyez el; A VEVŐ az adás kezdetéről a vonal MARK-SPACE állapotváltozásából szerez tudomást; mindig egy bitidőt várakozva adatbitek vétele; STOP bitek után már figyeli a következő bitcsoport adásának kezdetét.
