晶体管计算机原理，晶体管计算机百科知识

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晶体管计算机百科知识晶体管计算机目录• 康鹏与中国第一台晶体管计算机• 晶体管计算机的发展• 晶体管时代：1947——1958 • 参考文献康鹏与中国第一台晶体管计算机编辑本段返回哈尔滨军工目录“441-B”是中国第一台晶体管计算机，也是中国第一台自主创新并工业化量产的计算机，而“康鹏电路”就是其核心部分。 2006年是中国计算机工业诞生50周年。学术界评选出了对我国计算机事业做出最大贡献的十位科学家。在两院九位院士的荣耀之下，排名第三的康鹏——这个名字显得有些特殊。他只是国防科技大学一名普通的退休教授，但他一生创造的众多成就中，有中国唯一的20世纪60年代计算机发明——“康鹏电路”。 1966年春，康鹏还只是哈尔滨军事工程学院中尉军衔的助理教授。当他在408计算机研究实验室的一角，苦苦思索继续研发我国第一台晶体管计算机“441-B”时，聂荣臻同志签署的《发明证书》已经送到了学院；当他即将受到隆重嘉奖时，持续十年的浩劫却开始了。这不仅阻止了“仪式”，也阻止了证书被追踪到今天。荣誉已经消失在历史的深处；八十多岁的老人仍然忙于计算机，甚至很少回忆起“第一项发明”的故事……“你有胆识，有才华，研制半导体计算机的任务就交给你了。”2006年9月5日， “纪念我国计算机教育五十周年”学术研讨会在清华大学举行。 10余位中国计算机行业的先驱者出席。清华大学、北京大学的专家特别称赞20世纪60年代的哈尔滨军工“在441-B计算机上做了一流的工作，比我们更好”。这些一流的工作自然离不开康鹏。哈萨克斯坦军工的“441-B”是中国第一台晶体管计算机，也是中国第一台自主创新并工业化量产的计算机。用于“两弹一星”，J六、海军、空军、二炮以及中国电信、大庆油田，产量居当时全国第一，产量超过100台。康鹏发明的“隔离阻塞推挽触发器电路”是其核心部分，后来被称为“康鹏电路”。康鹏记得，这项工作开始于1961年底，哈尔滨军工三局副局长慈云贵教授邀请他单独谈话：“你有勇气、有才华，担负起研制半导体计算机的任务”就交给你了。”康鹏开始了激情的性爱，两人从此结下不解之缘。晶体管计算机的问世对新中国具有重大意义。 1958年，中国科学院分配给计算技术研究所研制109A晶体管计算机的任务。 1962年，华北计算技术研究所也开始研制108A晶体管计算机。安装109机器花了两年时间。一接通电源，几分钟内就出现故障，称为“跳机”或“捉鬼”（故障现象不再重复）。此时，国外计算机界权威人士断言，中国五年内无法造出晶体管通用计算机。 1961年9月，慈云贵随中国计算机代表团赴英国参加学术会议，参观了剑桥、曼彻斯特、牛津等大学，深切感受到全晶体管化是计算机的未来。他立即写信回国，建议停止计划的管机研制；在为期两个月的访问中，他连夜当场完成了晶体管计算机架构和基本逻辑电路方案。同年，国防科委决定安排哈军工参与晶体管计算机的研制。

“使用参数不一致的晶体管来构建一致的电路。”慈云贵选择康鹏，不仅因为他在清华大学学习了一年“自动控制”，还因为他愿意承担重任。 1961年，尚未从哈尔滨军工毕业的康鹏被保留为助教。他成功讲授了一门新课程《脉冲技术与数字电路》，并从零开始编写了40万字的讲义。一学期120学时，每周6-8小时。学期末，我累得吐血，病重住进了医院。 1977年，他就已经在计算机、数字仿真、智能武器、集成电路四个领域留下了创新记录。国防科技大学（当时称长沙工学院，是哈萨克军工主体南下时组建的）当时晋升高级职称的教师仅有两名。他就是其中之一，并且以一种不同寻常的方式从助教晋升为副教授。康鹏的努力源于他的亲身经历。他出身贫寒，原姓袁，爷爷、奶奶在逃荒途中都饿死了。他的父亲在他很小的时候就生病了，被遗弃在村外。后来他获救，成为一名工人，定居在唐山林西矿。 1948年，康鹏前往徐州、南京、安徽等地乞讨食物，乘坐火车。 1949年4月，解放军渡江后，部队将他送回山东。随后，他和母亲前往唐山与父亲团聚。从此，他的生活彻底改变了。 1955年，康鹏从开封中学毕业。他回忆说，“报名高考时，我在北大和复旦之间犹豫不决，哈军工招生组选了我，筛选了400多人，最后只剩下20人。”就这样，康鹏参军了，进入了哈尔滨军事工程学院。在慈云贵的领导下，晶体管计算机设计组于1962年3月5日成立，康鹏任副组长。当时我国的半导体器件还不能满足计算机技术的要求。能用于计算机的晶体管型号和产品只有少数，而且质量不达标。冷风不断吹过来：“这个专业院技术人员很多，加工、检测、材料、后勤条件都准备好了。一百二十多人上阵了，却什么也没做。你们十几个所以年轻人在坦克仓库里，还是可以的。”干吗？”康鹏不信这个邪。在研究关键问题时，晶体管的工作寿命短和不稳定是两大难点。电流小了，状态就不稳定；电流大了，状态就不稳定。管子很快就会烧坏。康鹏大胆提出：我们不是做管子，解决不了内部微观问题；如果了解晶体管进出电流的特性，以及三个电极之间的电流关系， “不要让里面的问题影响使用，就达到目的了。是目的吗？”慈云贵同意他的说法，让他去安排。“用参数不一致的国产晶体管，构造出波形宽度一致、标准的电路。” “”是康鹏当年的目标，他也做到了。当年5月，25岁的康鹏完成了自己的第一个发明“隔离阻断振荡器”，解决了晶体管性能不稳定的问题，初步实现了胜利。国外解决“信号竞争”依靠逻辑方法，用四个逻辑门实现隔离和阻断，一个触发器需要20个晶体管；另一种方法是使用延迟线，这会影响计算速度。康鹏没有选择延迟线，也没有使用很多晶体管。他找到了一种利用晶体管本身性能来解决隔离堵塞的新方法。最终结果是10支管子是国外用的，1支是康鹏用的。康鹏邀请了负责研制119大型通用电子管计算机的中科院计算技术研究所老师吴继康，以及后来成为院士的高庆石、沈旭邦，访问。吴老师非常欣赏康鹏。他对慈云贵说：“康鹏思维敏捷，想象力丰富。”他还请康鹏做了一个40位的运算单元，很快他就成功了。

罗培林院士评价道：“我认为康鹏是一位具有伟大科技创新精神和创造能力的杰出多学科专家，为国防建设和国民经济做出了重要贡献。”他曾对康鹏说：“如果你用国产晶体管制造电脑，我请你吃奶油蛋糕。”当时，蛋糕是幸福生活的象征，一般人很难见到。四十年后，康鹏仍然记得罗先生的评价。 “不过，我许愿的蛋糕一直没有吃到，洛先生还欠我一块奶油蛋糕。” “441-B是国家的私人土地！我们多么希望有更多这样的私人土地。” 20世纪60年代，我们向大庆学习，向解放军学习，全军向空军学习。康鹏白天无法平静思考，做实验也比较困难，只能依靠晚上的时间。夫妻俩长期分居两地，他不懂得照顾自己。他经常丢钱、丢饭票，而且身体很瘦。他每天工作到深夜，睡在实验室的大工作台上，仍然思考着电路。他面临的第二个问题是原则上解决扳机“准备好在任何人触动时就会触发并翻转”的问题。 1963年6月或7月的深夜，“双边推拉”的思路全面“对接”。康鹏焦急地从工作台上站起来，躺下等待天亮。双边推挽是指一侧的信号强行“推动”双态电路一侧的晶体管“截止”；另一侧的信号“拉”电路相应侧的晶体管“导通”。触发信号设计为两个不同极性的脉冲，同时到达电路两侧；相反，在电路两侧的入口处受到不同极性的干扰信号的概率几乎为零，保证了可靠性，同时工作功耗也大大降低。衰退。四十年后，康鹏回忆道：两国电路的状态极其可靠。当开关灯、风扇、电机以及插入和拔出烙铁时，它保持稳定。 1964 年11 月，441-B 机器最终被宣告成功，没有任何错误或返工。该样机连续工作了268小时，直到电路板上的一个微型变压器被击穿。国防科委的两位工作人员日夜相守，不离不弃，并愉快地在证书上签字。他们说谁想换我们都被拒绝，他们坚持了11天！开发团队荣获集体一等功。 1965年4月26日，经过332小时25分钟的连续考核，441机通过了正式鉴定。据1985年《中国计算机工业概况》介绍，“哈萨克斯坦军工441-B机稳定性高，比电子管机优势明显，在试运行期间，对我国计算机进入我国产生了很大影响”。国家。第二代就是一个很好的例子。”高庆石院士在《计算机50年创业史》中写道：“哈尔滨军工时代计算机系慈云贵教授主导自主设计的晶体管计算机441-B（每秒8000次） 1964年以康鹏等人为骨干研制成功，1965年提高到每秒2万次。 1965年6月，中国科学院计算技术研究所完成了一台名为109B的晶体管计算机，并发表在《人民日报》上，这是第一台晶体管计算机。当时负责研发的国防科委参谋唐玉和说，两次鉴定会我都参加了，当然哈尔滨军工的441-B是第一名。 1965年3月1日至4月17日，哈萨克斯坦军工举办培训班，16个单位64人参加441-B复制推广培训。这时，关于康鹏“电脑工作是一种私人土地”的谣言开始流传。

1965年9月4日，国防科委秘书长陆阳率工作组来到哈尔滨军工，出席学院党委扩大会议。他特别谈到了康鹏和441-B的问题：“有人说康鹏的发明是为了私人土地。什么是私人土地？ 441-B计算机是我国最急需的重点项目。如果是私人土地，那也是国家的私人土地！我们多么希望有更多这样的私人土地啊！”十天后，国防科工委召开441-B推进会，陆阳秘书长主持会议。康鹏跟随慈云贵教授来到会场，没想到被路阳邀请上讲台谈论441-B的发明。他的《推拉式触发器可靠性分析》、《隔离闭锁式推拉式触发器电路系统》等五篇论文均获得国防科委奖励一等奖。本《工程》全文发表于哈尔滨军工《工程》。 》现存于中央档案馆。四年时间，慈云贵、康鹏等人将理想变为现实，至少将中国计算机的进步提前了两三年。现在，晶体管早已离开了不断变化的计算机序列。但他们的创新精神和科学态度不会被后人遗忘。深耕计算50年，康鹏进入全发展链。 1965年，哈萨克斯坦军工公司奉命参加在北京举办的建国以来规模最大的新型仪器仪表展览会。记得在四台参展机器中，441-B是最先正常工作的；它也是展品中唯一没有受到3月8日邢台地震影响的展品，稳定性排名第一。 1965年，国防科委决定全面公开441-B的电路和图纸资料。上海交通大学、成都电信、西安交通大学等都仿制了441-B，第一批共生产了11台。哈军工在天津电子仪器厂合作建设生产基地，达到年产15台的生产能力，生产约40-50台，以及一批C、D型号。数百台441计算机遍布全国，培养了数千名开发和应用人员。 441-B占当时全国计算机数量的1/3以上。最老的一位实际上一直勤奋地工作到20 世纪80 年代，完成了39,000 小时的计算。 441-B的推广带来了对人才的需求。 1966年4月1日，我国第一个计算机系在哈尔滨军工1号楼成立，慈云贵教授任系主任。康鹏和战友们不断探索441系列计算机的应用，开创了中国“数字模拟”的先河，将441-C机用于高炮指挥员。 1972年6月12日，人工智能机动飞机在河北昌黎射击场试射成功，使高炮命中率从二战时的0.3%提高到66%。炮兵司令员孔从周亲临检阅，对康鹏的成功感到高兴。 2006年，在《纪念中国计算机工业五十周年特刊》中，康鹏跻身“十大领军人物”；康鹏参与的441-B跻身“计算机名模”之列；康鹏入选“计算机应用创新典型”“人工智能高炮指挥员”。从20世纪60年代至今，康鹏涉足整个计算机产业发展链，从电路、整机到创新应用、系统模拟、集成电路。他的“全面出击”，依然是当今科技创新发展战略中的耀眼亮点。淹没在烟尘中的“发明证书” 为441-B机做出巨大贡献的“康鹏电路”一经问世，就引起了国家相关部门的关注。 1964年4月10日，黑龙江省科委组织鉴定，第三方单位哈尔滨工业大学431教研室评价：“隔离闭锁间歇振荡器可靠性高，逻辑灵活” ，并且对晶体管要求不高，目前在我国晶体管生产水平条件下，可以应用于数字计算机电路中，同意列为发明。

1964年8月17日，电子工业部发文：康鹏电路”是具有良好整形特性的单元，除了完成普通变压器二极管组成的‘与’、‘或’逻辑外，还具有阻塞功能。电路。尚未见过具有类似功能和特性的电路，因此同意将其归类为发明。 ” 1965年10月10日，在国家科委《发明记录》中，肯定康鹏发明的隔离闭锁间歇振荡器“在国内外文献中未曾见过，它起到了逻辑角色。一种同时起到整形和放大作用的脉冲数字电路。”1966年初，国防科委四局局长李庄对康鹏说：“你为我国的国防事业做出了巨大的贡献。计算机的发展。我们请教了聂先生，给您三点鼓励。 ————我会给你颁发‘发明证书’；将您的发明命名为“康鹏电路”；并给你奖金。很快，国家科委向康鹏颁发了由聂荣臻副院长签署的“发明证书”。据中央档案馆永久保存的信息显示，当时全国被认定为“发明项目”的项目仅有百余个。 ”并颁发了证书。但遗憾的是，3月18日，哈军工学院和北京几乎同时开始“批判‘三家村’”。441-B给哈尔滨军工和康鹏带来的喜悦突然被“ “三村”。九天寒潮一扫而空。科研部领导在上班途中“顺便”告诉康鹏，庆功会不能再开了。“发明证书”第一悄悄锁在学院科研部的保险柜里，最后下落不明，连看都没看一眼的红色证书，就再也没有和康鹏扯上关系。 “文革”期间也被彻底砸碎，只剩下一百多个发明项目的评审记录静静地躺在文件柜的角落里，见证着当年的艰辛和辉煌。发明证书始终没有找到，成为康鹏家人的“心痛”。 2003年7月2日，哈萨克斯坦军工两位前同志邵国才、宁刚通过单位写下了一份证书：“我记得1966年初左右，我们看到了一份由聂荣臻元帅签署的‘发明证书’国家科委主任，在办公室的保险箱里，比普通杂志略大，红色精装，发给在六院601实验室工作的康鹏同志当时的军校系，表彰他在研制我国第一台采用国产晶体管的441-B计算机中对‘隔离闭锁推挽电路’的发明做出的贡献。”康鹏的发明是当时唯一的发明20世纪60年代的中国计算机。他的“发明证书”是中国计算机历史的重要组成部分，不应该成为一个未解之谜。康鹏期待着这一天，参加过441-B开发应用的同志们都期待着这一天。晶体管计算机的发展编辑本节返回目录1947 年：贝尔实验室的William B. Shockley、John Bardeen 和Walter H. Brattain 发明了晶体管，开创了电子学的新时代。晶体管时代：1947——1958 编辑本段并返回目录1947年：12月23日，贝尔实验室的William B. Shockley、John Bardeen和Walter H. Brattain创造了世界上第一个半导体放大器器件，他们将这个器件重新命名为“晶体管” ” 从上到下：Shockley、Bratton 和Bardeen 1948 年：6 月10 日，香农在《贝尔系统技术杂志》（Bell System Technical Journal）上发表了他影响深远的论文《通信的数学原理》，并发表了另一篇著名论文“次年在同一期刊上发表了《噪声下的通信》。在这两篇论文中，香农阐明了通信的基本问题，给出了通信系统的模型，提出了信息量的数学表达式，并解决了一系列问题信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等基础技术问题。

这两篇论文成为信息论的基础著作，而此时还不到三十岁的香农也成为了信息论的奠基人。 12月，ENAIC的两位创始人共同创立了世界上第一家计算机公司“埃克特-莫奇利计算机公司”（EMCC）。从上到下：Mauchly、Eckert 1949年：当时还在美国哈佛大学计算机实验室的中国上海学生王安向美国国家专利局申请了磁芯专利。贝尔实验室制造了M系列计算机的最后一个型号：M-6，此后就不再参与计算机的开发和生产。贝尔实验室研制的M系列继电器计算机是机械计算机向电子计算机的重要桥梁。 9月，“马克”3计算机研制成功。 “马克”3也是霍华德艾肯开发的第一台带有存储程序的大型计算机。他首先使用磁鼓作为计算机上数字和指令的存储器。这是计算机发展史上的重大进步。从此，磁鼓成为第一代电子管计算机中广泛使用的存储器。英国剑桥大学数学实验室的威尔克斯和他的团队建造了一台存储程序计算机EDSAC，输入和输出设备仍然是纸带。 1950 年：东京帝国大学的Yoshiro Nakamats 发明了软盘，开创了计算机存储的新时代。 10月，阿兰图灵发表了他的另一篇重要论文《机器能思考吗？》，从而为人工智能奠定了基础。图灵也因此获得了“人工智能之父”的美誉。甚至有人说，在第一代计算机占主导地位的时代，我们可以将这篇论文视为第五代、第六代计算机的宣言。 1951年：6月14日，曾在雷明顿兰德公司工作的莫奇利和埃克特再次联合制造的UNIVAC计算机正式移交给美国人口普查局使用，从而使计算机走出了世界。实验室开始为人类社会服务，从此人类社会进入了计算机时代。 6月，王安创立了王安计算机公司的前身王安实验室，开始了王安计算机的传奇之旅。王安介绍请参考http://baike.baidu.com/view/91455.htm 1952年1月，计算机之父冯诺依曼设计的IAS电子计算机EDVAC问世。这台IAS计算机总共使用了2300个电子管，但其计算速度比拥有18000个电子管的“Eniak”高出10倍。冯诺依曼的设想在这台计算机上得到了完美的体现。 1953年：4月7日，IBM正式发布第一台电子计算机IBM701。冯诺依曼、肖克利、奥本海默等共计150位各界名人应邀出席揭幕仪式，推介他们的第一台计算机。 8月，IBM发布了用于应用和会计行业的IBM702计算机。 1954 年：6 月8 日，艾伦图灵去世。 IBM推出中端计算机IBM650，以其低廉的价格和优异的性能在市场上取得了巨大成功。至此，IBM确立了其市场领导地位。贝尔实验室使用800 个晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。 1956年：美国达特茅斯大学年轻助理教授麦卡锡、哈佛大学的明斯基、贝尔实验室的E.香农和IBM信息研究中心的N.洛切斯特共同在达特茅斯莫斯大学举办了一场沙龙式的学术会议。他们邀请了卡内基梅隆大学的纽厄尔和赫伯特西蒙、麻省理工学院的O.塞尔弗里奇和所罗门诺夫。 (R.Solomamff)、A.Samuel 和T.More，IBM。

这就是著名的“达特茅斯”会议。经过充分讨论，他们首次提出“人工智能”一词，从而标志着人工智能作为一门新兴学科的出现。 9 月，IBM 工程团队向世界展示了第一个磁盘存储系统：IBM 350 RAMAC（记账和控制的随机存取方法）。 1957年：8月，“数字设备公司”（简称DEC）在美国波士顿成立。创始人是来自麻省理工学院的K. Olsen。随后的几十年里，DEC凭借自己的PDP系列开创了小型机时代。 10月，N.Noyce、R.Moore、J.Blank、E.Kliner、J.Hoerni、J.Last）、S.Boberts和V.Grinich联名逃离了晶体管之父肖克利的实验室，并创立仙童公司。这就是历史上著名的“八天才之乱”。此后又出现了一大批我们熟悉的Intel、AMD、IDT等知名公司。八日叛乱中的两个重要人物：诺里斯和摩尔。 1958年：11月，IBM推出自己的IBM709大型计算机。它是IBM 自IBM 701 以来功能最强大的电子管计算机，但它也是IBM 最后一台电子管计算机。参考文献编辑本段并返回目录

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