Мы живем в век научно-технической революции, в эпоху широкой автоматизации процессов производства и управления. В народном хозяйстве нашей страны постоянно расширяются масштабы работ по созданию гибких автоматизированных производств - гибких в смысле быстрой перестройки на производство новых изделий; автоматизации функций управления отдельными предприятиями, производственными объединениями, целыми отраслями промышленности. И все эти работы проводятся на базе электронно-вычислительной и микропроцессорной техники, которая является мозговым центром автоматизированного производства и управления. Экономические и социальные процессы также нужно постоянно анализировать с тем, чтобы принимать верные решения. Анализировать - это значит знать текущее состояние процесса, т. е. знать тысячи и десятки тысяч связей и их влияние друг на друга. Такой анализ невозможно выполнить вручную, нужны мощные вычислительные средства.

В истории развития вычислительной техники можно выделить четыре периода: домеханический, механический, электромеханический и электронный.

Домеханический период называют периодом абака. Принято считать, что он продолжался с древнейших времен до начала XVII в.

Простейшим "устройством", которое помогало при счете, были десять пальцев рук. Происхождение десятичной системы счисления связано именно со счетом на пальцах. Одним из первых искусственных счетных приборов была бирка. Она служила для запоминания чисел с помощью насечек. С развитием человечества совершенствовались счетные приборы. Появились палочки Непера. Наиболее совершенным прибором этого периода стал абак. Современным представителем абака являются конторские счеты, которые еще можно встретить в повседневной жизни.

Механический период вычислительной техники продолжался с начала XVII до конца XIX в. За это время было создано много разнообразных машин. В России наибольшее распространение получила машина В. Т. Однера, усовершенствованной моделью которой является арифмометр "Феликс".

Электромеханический период характеризуется появлением счетно-аналитических машин. Первая такая машина была построена Г. Холлеритом. В 1890 г. в США она была применена при обработке материалов переписи населения. В этой машине впервые управление работой осуществлялось с помощью перфокарт.

Развитие электроники повлекло за собой переход к электронной вычислительной технике. Первые промышленные образцы электронных вычислительных машин (ЭВМ) появились в середине нашего века. Первая отечественная ЭВМ была разработана в 1948-1951 гг. под руководством академика С. А. Лебедева.

Сейчас уже можно говорить о четырех поколениях ЭВМ: первое - на электровакуумных лампах, второе - на полупроводниках, третье - на интегральных схемах (ИС), четвертое - на больших интегральных схемах (БИС).

Принцип действия электронных вычислительных машин был высказан еще в 1834 г. английским инженером и математиком Ч. Беббеджем. Понадобилось более ста лет, прежде чем этот принцип был реализован. За время своего существования ЭВМ сделали грандиозный скачок как в своем совершенствовании, так и в расширении поля применимости. Если в первых машинах можно было хранить несколько десятков чисел, то сейчас "память" современной ЭВМ способна хранить информацию крупной публичной библиотеки. Необычайно расширилась сфера применения ЭВМ. Так, ни одно сообщение ТАСС в связи с запуском очередного спутника или космической станции не обходится без уже ставшей традиционной фразы: "координационно-вычислительный центр ведет обработку поступающей информации".

В настоящее время используются универсальные ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ, персональные ЭВМ, микрокалькуляторы разных типов. И для каждого типа вычислительных устройств есть своя сфера применения. Универсальная ЭВМ хороша для составления прогноза погоды или учета материалов на складе, где хранится 40-50 тысяч разных деталей. Мини- и микро-ЭВМ удобны для управления небольшими предприятиями или технологическими процессами. Микрокалькуляторы используются научными, инженерно-техническими работниками, студентами и школьниками для выполнения не очень сложных расчетов.

Последнее достижение в области электронных вычислительных машин - персональные ЭВМ, которые построены на основе микропроцессоров и предназначены самому широкому кругу индивидуальных пользователей. Работают они в режиме диалога, правила которого несложные. Нужно набрать вопрос на клавиатуре, он появится на экране дисплея, и, если вопрос корректно сформулирован, машина немедленно даст ответ или же сама задаст уточняющий вопрос. С помощью персональной ЭВМ можно вести деловую и личную переписку, хранить черновики писем, адреса знакомых и друзей, вести картотеку библиотеки с записью выданных книг, каталог журнальных статей с аннотациями, решать игровые и занимательные задачи, учиться машинописи, изучать тот или иной школьный предмет или иностранный язык.

Персональная ЭВМ снабжается пакетом готовых программ, которыми можно пользоваться немедленно. Но заранее на все случаи жизни и на любой вкус программ не напасешься. Вот здесь-то и необходимо знание языка программирования. Используя этот язык, можно написать собственную программу и тем самым расширить пакет программ или создать собственный пакет программ.

Рис. 1 Структура компьютера

На основе персональных ЭВМ можно создавать автоматизированные рабочие места инженера-конструктора, архитектора, плановика, руководителя учреждения, научного работника, учителя, директора школы. Персональный компьютер справедливо называют "индивидуальным усилителем природных возможностей человеческого разума".  Понятие алгоритмов работы ПЭВМ.

Общение с компьютером происходит с помощью специально созданных искусственных языков, которые называют языками программирования. Сейчас создаются новые, упрощенные языки, близкие к нашему естественному языку, с тем, чтобы вычислительными машинами могло пользоваться как можно больше людей, а не только профессионалы-программисты. Эти языки называют диалоговыми. Примером такого языка является БЕЙСИК - алгоритмический язык для начинающих.

Архитектура компьютера Орион-128

Общая схема персональной ЭВМ приведена на рисунке 1. В ее комплект входят: процессор, дисплей с клавиатурой, печатающее устройство, внешняя память на кассетах или дисках. В некоторых случаях в комплект входит графопостроитель.

В процессоре машины происходит выполнение арифметических и логических операций. Процессор содержит также блок управления всем ходом вычисления.

Дисплей служит для отображения на экран текста программы, вводимых данных, полученных в процессе вычислений окончательных результатов. С помощью клавиатуры дисплея набираются и заносятся в оперативную память ЭВМ программы и исходные данные для вычислений, производится редактирование и исполнение программ.

Печатающее устройство используется для получения на бумаге окончательных результатов вычислений (числа, таблицы, графики). На печать также можно вывести саму программу.

Запоминающее устройство (или память) машины служит для хранения программ и данных и делится на оперативное (ОЗУ), постоянное (ПЗУ) и внешнее (диск, кассета). В оперативную память помещаются программа и исходные данные, используемые в данный момент. В постоянном запоминающем устройстве хранятся программы алгоритмов арифметических действий, элементарных функций. Внешняя память на магнитных дисках или кассетах используется для хранения ранее составленных программ, а также для хранения интерпретатора с языка программирования, который применяется в данной машине. Интерпретатор - это большая заранее написанная программа, поставляемая вместе с персональной ЭВМ, которая автоматически переводит программу, например с языка БЕЙСИК на внутренний язык машины. Три уровня памяти машины (оперативная, постоянная и внешняя) позволяют быстро манипулировать очень большой информацией. Нужная для работы ЭВМ информация по команде "заносится" в ее оперативную память с диска или кассеты.

Процесс вычислений на машине очень сложный. Необходимо обеспечить согласованную работу всех устройств ЭВМ. Эти функции выполняет так называемая операционная система (ОС) - большая сложная программа, которая также поставляется вместе с ЭВМ. ОС, в частности, анализирует введенную программу и выдает на экран сообщения об ошибках в ней. Развитие операционной системы CP/M-80 на Орионе128.

Принято говорить, что общая логическая организация вычислительной системы есть архитектура ЭВМ. В понятие архитектуры включают все, что машина предоставляет пользователю для организации эффективной, быстрой и удобной работы.

Достижения в микроэлектронике позволили уменьшить габариты вычислительных машин. С 1964 г. началось распространение настольных клавишных электронных вычислительных машин. Выпускаемые теперь нашей промышленностью микрокалькуляторы можно разделить на три типа: микрокалькуляторы, выполняющие только четыре арифметические операции - "Электроника Б3-04", "Электроника Б3-14М" и др.; микрокалькуляторы инженерного типа, выполняющие арифметические операции, вычисляющие значения элементарных функций - "Электроника Б3-18", "Электроника Б3-3б", "Электроника МКШ-2" и др.; микрокалькуляторы, выполняющие все операции первых двух типов, а также работающие в режиме "Программирование", так называемые программно-управляемые микрокалькуляторы - "Электроника Б3-21", "Электроника Б3-34", "Электроника МК-54", "Электроника МК-56", "Электроника МК-61" и др.  Музей 8-ми битных компьютеров СССР