電子管計算機原理

1946年2月14號，取名為ENIAC的第一臺電子計算機在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。但它體積龐大，并且屬于程序外插型，使用起來并不方便。計算機運算幾分鐘或幾小時，需要用幾小時到幾天來編插程序。當ENIAC的研制接近成功時，曾任職伯丁試炮場顧問的馮·諾依曼知道了這一消息。他在仔細研究過ENIAC的優(yōu)缺點后，在別人的協(xié)助下，于1946年給出了一個新機EDVAC的設(shè)計方案，這個方案中的計算機包括計算器、控制器、存儲器、輸入輸出裝置，為提高運算速度首次在電子計算中采用了二進制，并實現(xiàn)了程序內(nèi)存。它使全部運算真正成為自動過程。到目前為止，它是一切電子計算機設(shè)計的基礎(chǔ)。英國劍橋大學(xué)于1949年最先制成了世界第一臺用電子延遲存貯的程序內(nèi)存電子計算機EDSAC。馮·諾依曼的EDVAC幾經(jīng)周折，在1952年終于制成。另外，由于美籍華人王安在1950年提出了用磁芯存貯數(shù)據(jù)的思想，麻省理工學(xué)院的福雷斯特發(fā)明了磁芯存貯器，這種存貯器在50－70年代一直被用作幾乎所有電子計算機的主存貯器。

現(xiàn)在集成電路計算機的前身是晶體管計算機，晶體管計算機的前身是電子管計算機。一般的說，晶體管是電流控制器件，電子管是電壓控制器件（類似于場效應(yīng)管）。電流控制器件就是基極電流可以控制集電極電流，而電子管是柵極電壓控制陽極電流，所以稱為電壓控制器件。電子管計算機中的各單元電路與現(xiàn)在集成電路計算機的對應(yīng)單元的原理是一樣的（例如加法器、計數(shù)器、門電路），只是電子管體積大，功耗高，效率低，已經(jīng)被大規(guī)模集成電路取代。

電子管計算機的運算速度

1956年9月，我國派出赴蘇計算技術(shù)考察團。團長閔乃大，副團長王正，團員有吳幾康、范新弼、夏培肅、周壽憲、孫肅、莫根生、徐獻瑜、嚴又光，翻譯張偉、穆立立、李象生等15人。前蘇聯(lián)方面的接待單位是蘇聯(lián)科學(xué)院精密機械與計算技術(shù)研究所。在兩個多月的時間里，考察團分別對莫斯科、列寧格勒兩地的計算技術(shù)的科研、生產(chǎn)與教育進行了考察，并重點對M-20計算機進行了學(xué)習(xí)。

1957年4月，我國經(jīng)政府途徑訂購了M-3計算機和БЭСМ計算機圖紙資料。在考察和取得圖紙資料的基礎(chǔ)上，研制工作開始了。以張梓昌、莫根生為首，組織了M-3（代號103）計算機工程組。通過全體研制人員的努力和北京有線電廠的密切配合，于1958年8月1日研制成功了我國第一臺數(shù)字電子計算機。這臺運算速度為每秒30次的電子管計算機，填補了我國現(xiàn)代電子計算機的空白。經(jīng)改進配置了磁心存儲器，計算機的運算速度提高到每秒1800次。北京有線電廠生產(chǎn)了36臺，定名為DJS-1型計算機。