備忘稿
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大綱
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目錄
  • 一、計算機史緒言
  • 二、計算機史簡介
    • 計算機演進年代表
      • 計算機史
      • 微處理器族群
      • 單晶片微處理器
      • 單板微電腦
      • 個人用電腦
    • 計算機電路的演進
    • 計算機主記憶體的演進
    • 計算機輔助記憶體的演進
  • 三、交大計算機史緒言
  • 四、交大計算機史簡介
    • 交大計算機演進年代表
    • 交大計算機紀事
      • 交通大學的計算機設備
      • IBM 650 (國內第一部電子計算機)
      • IBM 1620 (主記憶體採用磁圈)
      • 磁圈記憶面(3D記憶組織)
      • 交通大學的 DEC-10
      • 國內首製成功之小型電子計算機
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目錄
      • 世界最古老的中型中文鍵盤
      • 交大首部微電腦系統之製作
      • 國內首製之程式控制式工業機械手
      • 世界第一部中文印章鑑別系統
      • 自製的終端機伺服器
      • 國科會晶片設計中心最早製成之積體電路
      • 國內首製之中文報紙全頁組版系統
      • 國內第一部電腦視覺自動車
      • 自製的學習單板微電腦
      • 回憶
      • 虛擬雲霄飛車
      • 國台語文句翻語音合成系統
      • 數位建築自由形體實驗
      • 音訊壓縮準則與位元分配方法
      • 多媒體晶片
      • MPEG串流視訊平台與系統模擬
    • 交大資訊工程學系、資訊科學糸之設立
    • 交大歷任計算機中心主任
    • 交大歷任資工系、所主任
    • 交大歷任資科系、所主任
    • 早期的電子和計算機課程
    • 交大資訊集錦
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目錄
  • 五、展示品簡介
  • 參考資訊 (References)
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計算機史
(手動、機械式、電機械式計算器)
  • 算盤 (Abacus ;1300年)
    • 世所週知的算盤大約在西元1300年出現;至於其起源則已不可考,據說是在西元前3000年由巴比倫人所發明
    • 最早採用之手動式計數器;至今還採用中
  • 計算尺 (Slide rule ;1630年)
    • William Oughtred :英國數學家
    • 根據對數表所設計 (最早的對數表是在1614年由蘇格蘭數學家John Napier所發表)
    • 可執行加、減、乘、除、指數、三角函數等運算
    • 計算尺約沿用到1970年才由計算器所取代
  • 巴斯卡之計算器(Pascal´s Pascaline;1642年)
    • Blaise Pascal:十九歲的法國數學、哲學家
    • 第一個機械式加法器 (採用齒輪旋轉進位方式
    •     執行加運算)
  • 傑克爾德之編織機(Jacquard´s Loom;1801年)
    • Joseph-Marie Jacquard:法國人
    • 採用打孔的卡片以控制織布機編織預設之花樣
  • 巴貝治之差數機(Babbage´s Difference Engine;1832年)
    • Charles Babbage:英國劍橋大學的教授
    • 差數機的用途為計算差數表
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計算機史
(手動、機械式、電機械式計算器)
    • Charles Babbage於1832年所製作的差數機雛型(其為一示範機器)可存3個6位數的十進制數(採用齒輪結構)
    • 於1823年,Charles Babbage申請到政府的補助研製差數機 一號(可存7個20位數的十進制數;經由把手操作此機器)。到1842年時差數機 一號尚未造出,政府的補助就被中斷(此計劃共花費了英國政府£17,000及Charles Babbage自掏腰包的£20,000)
    • 於1834年,Charles Babbage之另一構思為設計分析機(Analytic Engine)。根據他的設計,其含有無數個齒輪及驅動器(可覆蓋整個足球場),其可儲存1,000個50位數的十進制數,由打孔卡片控制此機器之運作,可自動執行加減乘除運算,60加/分。Charles Babbage向政府申請新計劃製作之,但遭駁回
    • 於1847年, Charles Babbage開始設計差數機二號(可存8個31位數的十進制數;經由把手操作此機器)。 於1852年根據所完成之設計圖向政府申請新計劃製作之,但仍遭駁回。
    • Charles Babbage雖窮其畢生力量但仍未造出完整的差數機及分析機;不過,1985年,英國倫敦科學博物館計算控制部門的一組研究人員根據Charles Babbage所完成之差數機二號設計圖開始仿製。 於1991年製造出完整的差數機二號,並於同年 11月29日,成功地計算出 x7 函數之差數表。
    • 輸入/輸出:手動之把手或有孔卡片/類似打字機
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計算機史
(手動、機械式、電機械式計器)
  • 霍樂理斯之製表機 (Hollerith´s Tabulating Machine; 1890年)
    • Herman Hollerith:美國人
    • Hollerith 製表機
      • 24格的排序機
      • 含多組標度盤的機器
    • Hollerith所發明的製表機應用於1890年全國人口統計僅須2年半 (1880年全國人口統計須8年長的時間)
    • IBM公司的誕生
      • 1896年 Herman Hollerith成立了Tabulating Machine Company
      • 1911年和數家其它公司合併成Computing-Tabulating-Recording Company
      • 1924年公司的總經理Thomas J. Watson改公司名為IBM(International Business Machines Corporation)

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計算機史
(電子計算機的先鋒)
  • ABC 計算機(Computer; 1942年)
    • John Vincent Atanasoff and Clifford Edward Berry:愛俄華大學數學、物理教授及研究生
    • ABC 代表 Atanasoff Berry Computer
    • 第一部數位電子計算機
      • 使用真空管、二進制、旋轉記憶鼓(1轉/秒,共32軌,每軌有51電容器,每一電容器代表一位元)
  • 馬克一型(Mark I;1944年)
    • Howard Aiken:哈佛大學教授(由 IBM公司贊助)
    • 為第一部電機械式計算機(為很多電機械式計數器組合而成;基本運算原理似 Babbage之分析機)
    • 十進制計算機;每一個十進制數含有23位數加1正負號
    • 60個常數暫存器(每一個常數暫存器由24個各含十位置的開關組成);72個暫存器(每一個暫存器由24各含十位置的計數齒輪及驅動此齒輪的機械傳動軸所組成)
    • 以有孔紙帶控制機器運轉;5.7秒可執行一次乘
    • 51呎長8呎高
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計算機史
(第一代電子計算機)
  • ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer; 1946年)
    • John W. Mauchly and J. Presper Eckert:賓州大學教授及研究生(由美國陸軍贊助)
    • 為第一部大型電子計算機
    • 用以計算彈道表格
    • 18,000個真空管;1,500繼電器
    • 佔地30x50平方呎、140千瓦電力、 兩部12馬力的吹風機、 30噸重
    • 十進制計算機
      • 十個真空管代表十位置的開關或一個十進數元
      • 每一十進制數含10個十進數元
      • 共有20個累積器可存20個十進制數(無其它資料儲存器)。每一個累積器須500個6SN7雙三極真空管(存一個含10個十進數元之十進制數須100個真空管,再加上其周圍之電路共須個500真空管)
    • 程式為外接式,全由手工在接線板上設定完成之(註:在1945年匈牙利數學家John von Neumann博士提出了儲存程式的重要觀念)
    • 100 Khz 運作頻率
    • 兩數相加速率為5,000加/秒
    • 輸入/輸出:讀卡孔機、打卡孔機、 打字機
    • 由於真空管的平均壽命僅9,000小時,又每兩天就可能有一真空管故障,因而要維持ENIAC正常連轉著實不
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計算機史
(第一代電子計算機)
    • 易。不過,此一具有歷史性的機器運轉了約十年於1955年10日月2日才正式退休。
    • 傳說ENIAC一運轉會使費城西部的燈光變暗
  • UNIVAC I(UNIVersal Automatic Computer ;1951)
    • John W. Mauchly 及 J. Presper Eckert為 Remington-Rand Corporation 所研製的計算機
    • 為第一部商用計算機:首部於1951誕生安裝在美國人口普查局運轉了12年
    • 2.25 Mhz 運作頻率
    • 5,000個真空管 ;邏輯電路中使用很多二極體;主記憶體採用100條水銀音波延遲線用以儲存1,000個12位數的十進制數
    • 含4個計算用的暫存器
    • 約45指令(每指令佔6位數)
    • 加運算須0.5毫秒;乘運算須2.5毫秒
    • 輸入/輸出:控制台上開關、 打字機、磁帶
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計算機史
(第一代電子計算機)
  • IBM 650(1954)
    • 國內最早使用之電子計算機;由交通大學所引進 (西元1961年)
    • IBM公司原僅打算生產50部650,但後來實際上卻賣出了一千部以上。從那時起,IBM公司就一直居於世界計算工業的領導地位
    • 基本電路元件:2,800個真空管
    • 十進制計算機
    • 125 Khz 運作頻率
    • 磁鼓(drum)主記憶體:可存2,000字(10位數/字)
      • 轉速:12,500轉/分
    • 輸出入單元
      • 按鍵打卡孔機:IBM 026
      • 讀卡孔/打卡孔機
    • 累積器長度為20位數
    • 僅有機器語言及組合語言,無作業系統
    • 每一指令含10位數(加正負號)如下述:






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計算機史
(第二代電子計算機)
  • IBM 1620(1959)
    • 中央處理單元
      • 基本電路元件:電晶體
        • 貝爾實驗室的科學家 J. Bardeem, H. W. Brattain, 及 W. Shockley於1947發明了電晶體元件
        • 1950年代早期計算機的基本電路元件都採用真空管。這種元件有許多缺點,例如,大量發熱可靠性不高、佔用空間、以及速率不夠快等等;採用了電晶體改進了這些缺點
      • 指令:每一指令含12字母;34個基本機器指令,可增加17個非基本的指令(如浮點運算的指令等)
      • “加”指令須時(160+80Dp)微秒,其中Dp=P-運算數的位數
      • 指令格式:



    • 主記憶體:磁圈;讀出週期為20微秒;基本記憶體容量為2萬字母 (12磁圈面;每一磁圈面有1萬個磁圈; 6位元/字母);可擴充到6萬字母
    • 輸出入單元
      • 控制台打字機:輸出速率為10字母/秒
      • 紙帶閱讀機:紙帶1英吋寬;有8資料軌
      • 150字母/秒
      • 紙帶打孔機: 15字母/秒
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計算機史
(第二代電子計算機)
      • 讀卡孔/打卡孔機:每張卡片有80行12列讀速250
      • 卡片/分;打卡孔速125卡片/分
      • 按鍵打卡孔機
      • 印字機:120~600行/分;120字母/行
      • 輔助磁碟記憶體:6碟盤;轉速為1,500 轉/秒;可存2百萬字母
    • 使用語言
      • 機器語言:每一指令含12字母
      • 組合語言: SPS(Symbolic Programming System)語言
      • 福傳語言
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計算機史
(第二代電子計算機)
  • IBM 7090(1960)
    • 中央處理單元
      • 基本電路元件:電晶體
      • 169基本指令
      • 加運算須4.5微秒
      • 3個索引暫存器
      • 透過所謂的資料通道(Data Channel)使得輸出入及計算工作得以同時進行
    • 主記憶體:磁圈(magnetic core);32,000字(36位元/字);讀寫週期為2.18微秒
    • 輸出入單元
      • 讀卡孔機/打卡孔機
      • 磁碟機/磁鼓機
      • 印表機
      • 磁帶機
    • 使用語言
      • 福傳語言
    • IBM 7094 I/7094 II為IBM 7090之增強型;而IBM 7040則為IBM 7090之經濟型

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計算機史
(第二代電子計算機)
  • PDP-8(1965)
    • 1965迪吉多公司(Digital Equipment Corporation)所推出的小型迷你電腦 PDP-8使得計算機的價格大降正好滿足了商業上及科學應用上的須求
    • 中央處理單元
      • 基本電路元件:電晶體
      • 35指令,每指令含3位元的運算碼、1位元的直接/間接住址模式碼、 1位元的第0頁/此頁住址模式碼 、及7位元的頁住址碼
      • 1個纍加器、記憶位址8至15可當成8個索引暫存器
    • 主記憶體:磁圈(magnetic core); 12磁圈面;可存4,096字(12位元/字)等分成32頁(128字/頁);讀寫週期為1.5微秒
    • 輸出入單元
      • 紙帶機: 300字母/秒(讀孔);100字母/秒(打孔);8位元/字母
      • 讀卡孔/打卡孔機:讀速約300卡片/分;打卡孔速100卡片/分
      • 印表機:300行/分
      • CRT顯示器
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計算機史
(第三代電子計算機)
  • IBM 系統/360(IBM System/360;1965)
    • 1965年 IBM公司推出了System/360計算機系統。其涵蓋了各種性能的機型。雖然機型眾多,但是設計理念一致,因而機型的升級皆能保持相容。為一全方位 (涵蓋360度各方向)的產品
    • 中央處理單元
      • 基本電路元件:電晶體及積體電路做在陶器介質上(採用所謂的Solid Logic Technology),此種技術使得元件幾乎永遠不故障
      • 採用微程式以執行指令
      • 16個各為1字的通用暫存器(4拜/字); 一個程式狀態暫存器(PSW; 2字/PSW; 含24位元的程式記;址器);4個各含2字的浮點暫存器
      • 每指令含2拜到6拜
    • 主記憶體:磁圈(magnetic core)
    • 輸出入單元
      • 高速的輸出入系統:輸出入系統可與中央處理單元並行處理
      • 磁鼓機(7MB;312千拜/秒)、磁碟機(7MB;156千拜/秒)、磁卡 (Data Cell ; 40MB;55千拜/秒)
      • 紙帶機、讀卡孔/打卡孔機、磁帶機
      • CRT顯示器、印表機
      • 語音傳輸器
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計算機史
(第三代電子計算機)
    • IBM System/360 Characteristics












  • IBM 系統/370(IBM System/370;1970)
    • 1970年 IBM公司推出了System/370計算機系統。其設計理念同System/360計算機系統,只是採用了更新的大型積體電路技術使得一台370可抵三、四台360 而價格增加不多。 System/370 也涵蓋了各種性能的機型
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計算機史
(第四代電子計算機)
  • 第四代電子計算機
    • 單晶片微處理器的發明使得計算機的體積巨幅的縮小。(西元1971年Intel公司推出了單晶片微處理器4004,在單一晶片上製造出計算機的核心部份--中央處理器)。因而個人用電腦(PC, Personal Computer)得以推出。代表的機種有MITS Altair 8800(1974年;全球第一部個人用電腦;其BASIC language interpreter由 Bill Gates初試身手代為發展出)、Apple II(1977) 、及 IBM PC(1981)
  • 蘋果二型(Apple II;1977)
    • 中央處理單元採用NMOS 6502微處理器
      • 16條記憶位址線、 8條資料線
      • 1個八位元纍加器、2 個八位元索引暫存器、1 個十六位元程式記址器、1個八位元堆壘指標器、1個八位元程式狀態暫存器
      • 含運作時脈邏輯電路
      • 指令執行時間為2微秒到12微秒
    • 電路元件:大型積體電路
    • 記憶體
      • RAM 16KB (8個 4116) ;可擴充到48KB (共使用8x3個 4116)。插語言卡可再增加64KB(63KB當RAM和1KB當80行顯示器的記憶體)
      • ROM 2KB(1個 9316B) ;可擴充到12KB (共使用6個 9316B)。
      • 4KB I/O
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計算機史
(第四代電子計算機)
    • 輸出入單元
      • 鍵盤、 CRT顯示器
      • 卡式錄音機、 Game I/O Port
      • 軟性磁碟機(300轉/分;5.25吋軟性磁片;146KB)
    • 八個週邊卡座
    • 操作系統
      • DOS
      • CP/M
    • 使用語言
      • 機器語言、組合語言、Apple BASIC、Integer BASIC 、PASCAL、FORTRAN
  • IBM PC-XT(1983)
    • 西元1981年8月,IBM公司正式的進入了小型電腦的行業。其首度推出 的小型個人用電腦 ,以 Intel 8088微處理器為核心、黑白顯示器、卡式錄音機、及 160KB軟性磁碟機。其後,於西元1983年推出了IBM PC-XT個人用電腦
    • IBM PC-XT之中央處理單元採用Intel 8088微處理器
      • 20條記憶位址線、 16條內部資料線(外部則為8條資料線)
      • 1 個十六位元程式記址器、 1個十六位元程式狀態暫存器(僅九個位元有用)、 8個十六位元通用暫存器、4個十六位元段落位址暫存器
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計算機史
(第四代電子計算機)
      • 4.77Mhz 運作頻率
      • 92基本指令
      • 兩16位元數之除運算須43微秒
    • 電腦主機板
      • Intel 8088微處理器
      • 可接Intel 8087數學運算處理器
      • RAM可擴充到256KB
      • ROM可擴充到48KB
      • Intel 8253 System Counter/Timer
      • Intel 8237 DMA Controller
      • Intel 8259 Priority Interrupt Control Unit (PICU)
      • 8255 Programmable Peripheral Interface (PPI)
    • 輸出入單元
      • 鍵盤、 CRT顯示器
      • 兩部360KB軟性磁碟機(軟性磁碟片容量為360KB)
      • 可接硬式磁碟機(容量為10-20MB)
    • 操作系統
      • MS-DOS
    • IBM PC之機型
      • 首部 IBM PC
        • 1981年, Intel 8088微處理器
      • PC-XT級 IBM PC
        • 1983年始,採用Intel 8088或8086微處理器
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計算機史
(第四代電子計算機)
      • PC-AT級 IBM PC
        • 1984年始,採用Intel 80286或80386或80486或Pentium微處理器
      • 玲瓏滿目的 IBM PC族群(採用Intel 80486或Pentium微處理器,至少有200種機型以上)
        • Aptiva Family
        • ValuePoint Family
        • PS/2 Family(April 1987)
        • IBM PC Family
        • IBM PS/21 Server
        • PC Server
        • ThinkPad Family
  • Pentium 4 個人用電腦(2001)
    •  CPU用Intel之Pentium 4單晶片微處理器:4千2百萬個電晶體;有1.4GHz, 1.5GHz, . . . , 2GHz 各種工作頻率
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計算機史
(第五代電子計算機)
  • 第五代電子計算機
    • 採用極大型積體電路元件(Ultra Large Scale Integration)、具人工智慧及自然語言處理能力的超級平行電腦
    • 日本早在1981年即進行了十年的國家型第五代電腦計劃,希望在1990年代設計出能夠接受人類自然語言、提供人類專家意見的電腦
    • 現今,距離第五代電腦的目標仍然遙遠









  • 計算機家譜樹
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微處理器族群


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單晶片微處理器
  • 四位元微處理器(1971)
    • 單晶片微處理器的先鋒 Intel 4004 (1971年)
    • 西元1971年Intel公司推出了單晶片微處理器4004,在一晶片上製造出計算機的核心部份--中央處理器
      • 四位元微處理器
      • 2,250電晶體
      • 108 KHz 時鐘頻率;0.06 MIPS;
      • 45指令(8位元/指令)
      • 8個四位元暫存器兩組、 1 個程式記址器、三層深堆壘指標器
      • 可讀寫的記憶體大小為4096字(4位元/字)
      • 採用PMOS電路技術
  • 八位元微處理器
    • Intel 8080(1974年)
      • 6K電晶體
      • 採用NMOS電路技術
      • 採用TTL邏輯電路
      • 7個八位元暫存器、 1個八位元程式狀態暫存器、 1 個十六位元程式記址器、1個十六位元堆壘指標器
      • 16條記憶位址線、 8條資料線
      • 可讀寫的記憶體大小為64KB
      • 2 MHz 時鐘頻率;0.64 MIPS;
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單晶片微處理器
      • 每秒可執行500,000加運算
      • 組成8080A微處理機系統的相關積體電路
        • 8224 System Clock Generator
        • 8228 System Controller
        • 8255 Programmable Peripheral Interface (PPI)
        • 8251 I/O Communication Interface (USART)
        • 8212 I/O Port
        • 8259 Priority Interrupt Control Unit (PICU)
        • 8257 DMA Controller
      • 需三個電源(+5v,+12v,-5v)
      • 於西元1974年所推出之全球第一部個人用電腦MITS Altair 8800即採用此微處理器
        • 使用語言為BASIC(由Bill Gates設計)及組合語言
    • Motorola 6800 (1974)
      • 4.1K電晶 體
      • 採用NMOS電路技術
      • 採用TTL邏輯電路
      • 2個八位元纍加器、1 個十六位元索引暫存器、1 個十六位元程式記址器、1個十六位元堆壘指標器、 、1個八位元程式狀態暫存器
      • 16條記憶位址線、 8條資料線
      • 可讀寫的記憶體大小為64KB
      • 指令執行時間為2微秒到12微秒
      • 每秒可執行500,000加運算
      • 1 MHz 時鐘頻率
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單晶片微處理器
      • 組成6800微處理機系統的相關積體電路
        • MC6870 Clocks
        • MC6820 Peripheral Interface Adapter (PIA)
        • MC6850 Asynchronous Communication Interface Adapter (ACIA)
        • XC6852 Synchronous Serial Data Adapter (SSDA)
        • MC6828 Priority Interrupt Controller (PIC)
      • 單一電源(+5v)
    • MOS Technology MCS6502(1975)
      • 4K電晶體
      • 採用NMOS電路技術
      • 採用TTL邏輯電路採用
      • MCS6502為MC6800之增強型
        • 1個八位元纍加器、2 個八位元索引暫存器、1 個十六位元程式記址器、1個八位元堆壘指標器、1個八位元程式狀態暫存器
        • 含運作時脈邏輯電路
      • 16條記憶位址線、 8條資料線
      • 可讀寫的記憶體大小為64KB
      • 指令執行時間為2微秒到12微秒
      • 4 MHz 時鐘頻率
      • 支援6502微處理機系統的積體電路
        • MCS6522 Peripheral Interface Adapter (PIA)
        • MC6530  Combination Logic Device
      • 單一電源(+5v)
31
單晶片微處理器
    • Intel 8085(1976年)
      • 6.5K電晶體
      • 每秒可執行769,000加運算
      • 時鐘頻率為5MHz
      • 可讀寫的記憶體大小為64KB
      • 為 Intel 8080之升級版
    • Zilog Z80 (1976)
      • 8.5K電晶體
      • 採用NMOS電路技術
      • 採用TTL邏輯電路
      • Zilog Z80為Intel 8080之增強型
        • 其可執行所有8080之指令
        • 其等於8080 CPU+8224 Clock+8228 System Controller
        • (7個八位元暫存器、 1個八位元程式狀態暫存器)增加一組;且增加兩個十六位元索引暫存器、 1個八位元中斷向量記錄器、及 1個八位元記憶恢復記址器
      • 16條記憶位址線、 8條資料線
      • 1 MHz 時鐘頻率
      • 可讀寫的記憶體大小為64KB
      • 支援Z80微處理機系統的積體電路
        • Z80 Parallel I/O Interface (PIO)
      • 單一電源(+5v)
32
單晶片微處理器
  • 十六位元微處理器
    • Intel 8086(1978)
      • 29K電晶體
      • 採用NMOS電路技術
      • 時鐘頻率為8MHz; 0.66 MIPS
      • 可讀寫的記憶體大小為1MB
    • Intel 8088(1979)
      • 29K電晶體
      • 採用NMOS電路技術
      • 時鐘頻率為8MHz; 0.75 MIPS
      • 可讀寫的記憶體大小為1MB
      • CPU外資料匯流排寬度為8位元
    • Zilog Z8001(1979)
      • 17.5K電晶體
    • Motorola 68000(1980)
      • 68K電晶體
      • 10 MHz 時鐘頻率
    • Intel 80186(1982)
      • 時鐘頻率為8MHz
      • 可讀寫的記憶體大小為1MB
    • Intel 80286-10(1982)
      • 134K電晶體
      • 時鐘頻率為10MHz; 1.5 MIPS
      • 可讀寫的記憶體大小為16MB
33
單晶片微處理器
  • 三十二位元微處理器
    • Motorola 68020(1984)
      • Apple Macintosh大多使用此CPU
      • 25 MHz 時鐘頻率
    • Zilog Z80000 (1985)
      • 91K電晶體
    • Intel 80386DX(1985~1989)
      • 275K電晶體
      • 時鐘頻率為16MHz~ 33MHz
    • Motorola 68030 (1986)
      • 273K電晶體
    • Intel 80486DX(1989,1990,1991)
      • 1.2M電晶體
      • 時鐘頻率為25MHz, 33MHz, 50MHz
    • Motorola 68060 (1994)
      • 2.5M電晶體
    • UMC U55 (1994)
      • 1.2M電晶體
  • 資料匯流排寬度為六十四位元之微處理器
    • Intel 80586或Pentium (1993~1996)
      • 3.1M~3.3M電晶體
      • 時鐘頻率為66MHz~200MHz
34
單晶片微處理器
    • Intel Pentium with MMX Technology (1997)
      • 4.5M電晶體
      • 時鐘頻率為200MHz
    • Pentium II(1997~1998)
      • 7.5M電晶體
      • 時鐘頻率為233MHz~450MHz
    • Pentium III(1999)
      • 9.5M電晶體
      • 時鐘頻率為450MHz~600MHz
    • Pentium 4 (2000~2002)
      • 42M電晶體
      • 時鐘頻率為1.4GHz~2.8GHz
  • 六十四位元微處理器
    • DEC Alpha
    • Intel Itanium
    • AMD Athlon64
    • IBM PowerPC

35
單板微電腦
  • 單板微電腦
    • 1970年代多家公司陸續推出了單晶片微處理器,以此單晶片微處理器為核心配合RAM、ROM 、I/O大型積體電路組成了單板微電腦做為評估該單晶片微處理器性能的依據。例如 Motorola公司的 MEK6800D2、MOS Technology公司的 KIM-1、 Intel公司的 SDK-86 、 宏�痐膝q的小教授一號 MPF-I 、全亞公司的 EDU80等皆為單板微電腦
  • MEK6800D2(1976)
    • MEK6800D2(Evaluation Kit II)由Motorola公司所發展出
    • MEK6800D2含有下述積體電路:
      • Motorola MC6800 MPU
      • MCM6830 ROM with JBUG Monitor(1KB)
      • MCM6810x3 RAM (128 bytes each)
      • MC6820x2 Peripheral Interface Adapter (PIA)
      • MC6850 Asynchronous Communications Interface Adapter (ACIA)
      • MC6871B Clock Generator
    • 輸出入單元
      • 簡單的鍵盤及LED顯示器
      • 卡式錄放音機
  • KIM-1(1976)
    • KIM-1由MOS Technology公司所發展出
    • KIM-1含有下述積體電路:
36
單板微電腦
      • MOS Technology MCS6502 CPU
      • MCS6530x2 ROM (2KB)
      • 6102x8 RAM (1KB)
    • 輸出入單元
      • 簡單的鍵盤及LED顯示器
      • 卡式錄放音機
  • SDK-86(1979)
    • SDK-86由Intel公司所發展出
    • SDK-86含有下述積體電路:
      • 8086 CPU
      • 2716x4 ROM (8KB)
      • 2142x4 RAM (2KB)
      • 8255 Programmable Peripheral Interface (PPI)
      • 8251 Serial I/O interface(SIO)
    • 輸出入單元
      • 簡單的鍵盤及LED顯示器
      • 卡式錄放音機及Teletypewriter
  • 小教授一號 MPF-I (1981)
    • MPF-I 由宏�痐膝q所發展出
    • MPF-I其含有下述積體電路:
      • Z80 CPU
      • 2516 ROM (2KB)
37
單板微電腦
      • 6116 RAM (2KB)
      • 8255 Programmable Peripheral Interface (PPI)
      • Z80 Parallel I/O interface(PIO)
      • Z80 Counter/Timer Channel(CTC)輸出入單元
      • 簡單的鍵盤及LED顯示器
      • 卡式錄放音機
    • 後來(1982,1983),宏�痐膝q陸續推出小教授二號 MPF-II 及小教授三號 MPF-III.

38
個人用電腦
  • 個人用電腦(Personal Computer)
    • 個人用電腦的硬體仍由單板微電腦加上CRT顯示器、標準鍵盤、及磁碟機所組成;而軟體部份則由磁碟機操作系統(DOS)及一些應用程式所組成。例如 MITS公司的Altair 8800 (1974, CPU用8080)、Apple Computer公司的 Apple II (CPU用6502)、IBM公司的 PC-XT (CPU用8088)、精業公司的2002 (CPU用8088)、宏�痐膝q的Acer 910 (CPU用80286)、神通公司的 MPC 2000SL (CPU用80286)、等皆為早期的個人用電腦
    • Apple II(1977)
      • CPU: MOS Technology 6502
      • RAM: 16 KB (up to 48 KB)
      • ROM: 12 KB for Monitor(2 KB), BASIC interpreter(5 KB), and user programs.
    • IBM PC-XT(1983)
      • CPU: Intel 8088
      • RAM: 256 KB (up to 640 KB)
      • ROM: 8 KB (up to 40 KB)

39
計算機電路的演進
  • 計算機電路的演進:


  • 代別 年代 電路 時間單位
  • 代前 1640-1946 齒輪、繼電器 秒 (s)
  • 第一代 1946-1959 真空管、磁鼓 毫秒 (ms)
  • 第二代 1959-1965 電晶體、磁圈 毫秒-微秒 (ms)
  • 第三代 1965-1971 積體電路 微秒-毫微秒 (ns)
  • 第四代 1971-? 超大型積體電路 毫微秒 (ns)
  • 第五代 ? 極大型積體電路 微微秒 (ps)




40
計算機主記憶體的演進





  • 算盤(Abacus;1300)
    • 算盤仍以在其上面的粒子所在的位置決定所存數值的大小(例如此算盤現在所儲存的數目為162)。算盤的淵源雖然不可考,但是中國人約在西元1300年就開始使用。算盤至今仍然是有效的計算工具
  • 計數齒輪(Counting Wheel; Babbage 差數機,1832)
    • 機械式計數齒輪(mechanical counting wheel)仍以齒輪旋轉所停的位置決定所存數值的大小(齒輪的旋轉可由手動或利用繼電器驅動)。設一齒輪有十個停駐點,當其停在第五停駐點,則表示其儲存的數值為 5。 Babbage之 差數機即以此種方式儲存數值
41
計算機主記憶體的演進
  • 真空管(Vacuum Tube; ENIAC,1946)
    • 真空管仍以其導通與否代表 “1” 或 “0” (也就是說代表一位元的資料),十個真空管可串接成一環形電路。假設該十個真空管,僅第五真空管導通,則表示其儲存的數值為 5。第一部大型電子計算機 ENIAC 即以此種方式儲存數值
  • 水銀音波延遲線(Mercury Delay Line ; UNIVAC I,1951)
    • 水銀音波延遲線仍為充滿水銀的管子,其可儲存聲波,根據聲波在管內某一點的強弱以代表 “1” 或 “0”。UNIVAC I主記憶體採用100條水銀音波延遲線用以儲存1,000個12位數的十進制數
  • 靜電儲存映像管(Electrostatic Storage Tube; IBM 701,1953)
    • 靜電儲存映像管為一種陰極射線管(Cathode Ray Tube)。其利用映像管內之陰極射線打在螢幕上某一點所產生二次電子的多寡以代表 “1” 或 “0”;一隻管子可存32x32=1,024位元。早期的 IBM 701主記憶體採用了多個靜電儲存映像管用以儲存2,048字的資料(36位元/字)。此種儲存方式雖然在當時可算是速度很快的主記憶體(24微秒/字) ,不過可靠性很差(平均20分主記憶體會出狀況一次)
42
計算機主記憶體的演進
  • 旋轉磁鼓(Rotating Magnetic Drum ;IBM 650,1954)
    • 旋轉磁鼓為在表面上鍍有磁性材料之鼓形體,根據磁性表面上某一點的磁化方向以代表 “1” 或 “0”。 IBM 650主記憶體採用直徑為4吋、長為14吋的磁鼓用以儲存2,000字的資料(12十進數元/字;60位元/字)。磁鼓之轉速為12,500轉/分(4.8毫秒/轉),磁鼓分成20環形帶(每環形帶可存100字,有五個讀寫頭)
  • 磁圈記憶體(Core Memory; IBM 1620,1959)
    • 磁圈記憶體仍由很多排列整齊的磁圈所組成,而每一磁圈則為一磁性材料所做成的細小環狀體(直徑約為0.03吋) ,根據磁圈之順反時針磁化方向以代表 “1” 或 “0”。於1949年,交大校友王安博士採用磁圈做成了磁圈位移暫存器(core shift register),可以說是最早採用磁圈以儲存資料者,計算機主記憶體採用磁圈記憶體之年代約由1950s年代始、 1970s年代則急速減少而由積體電路記憶體所取代。IBM 1620之主記憶體採用磁圈(讀出週期為20微秒;12磁圈面;記憶體容量為2萬字母 ;6位元/字母)
  • 積體電路記憶體(Integrated-Circuit Memory; IBM System/370,1972)
    • 積體電路記憶體中之積體電路仍由很多排列整齊的金
43
計算機主記憶體的演進
    • 氧半電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor transistor or MOS transistor)所組成,一個或數個MOS電晶體配合一些電容器組成一基本儲存元件,根據基本儲存元件內電容所儲存電壓之大小以代表 “1” 或 “0” 。 IBM System/370 Model 168之主記憶體仍由大小為1000位元之積體電路所組成,主記憶體之容量可大到8x106位元組
  • 積體電路儲存容量之演進
    • 積體電路之儲存容量增加快速,短短二十幾年已由256位元增加到數百萬位元
    •  隨機存取記憶體(RAM)積體電路(IC)之儲存容量
    • 儲存容量   年
      • 256位元 1969
      • 1,000位元 1970
      • 8,000位元 1973
      • 16,000位元 1976
      • 64,000位元 1979
      • 1000,000位元 1985
      • 4000,000位元 1988
      • ·
      • ·
      • ·
      • 128,000,000位元 1998
      • 256,000,000位元 2000
44
計算機主記憶體的演進
    • 256位元(~1969)
      • Intel 1101A(1969;為MOS積體電路記憶體最早採用的積體電路): 256´1位元;SRAM積體電路;p-MOS;16 隻腳;資料存取時間(Access Time)為850毫微秒
    • 1024位元(~1970)
      • Intel 1103A(1970;世界第一顆DRAM積體電路): 1024´1位元;DRAM積體電路;p-MOS; ;18隻腳;資料存取時間為300毫微秒
      • Advanced Microsystems  AMS6002:1024´1位元;DRAM積體電路;p-MOS; ;22隻腳;資料存取時間為150毫微秒
    • 4096位元(~1973)
      • Intel 2107A :4096´1位元;DRAM積體電路;n-MOS; ;22隻腳;資料存取時間為300毫微秒
      • NEC  mPD2114LC:1024´4位元;DRAM積體電路;n-MOS; ;18隻腳;資料存取時間為300毫微秒
    • 16K位元(~1976)
      • Mostek MK4116(1976):8192´2位元;DRAM積體電路;n-MOS; ;16隻腳;資料存取時間為150毫微秒
    • 64K位元(~1979)
      • Toshiba TMM4164:64K´1位元;DRAM積體電路;16隻腳


45
計算機主記憶體的演進
    • 256K位元(~1980)
      • Sansung KM41256:256K ´ 1位元;DRAM積體電路;16隻腳;資料存取時間為120毫微秒
    • 1M位元(~1985)
      • Toshiba TC514256:256K ´ 4位元;DRAM積體電路;20隻腳
    • 4M位元(~1988)
      • Hitachi HM514100:4M ´ 1位元;DRAM積體電路;20隻腳
    • 64M位元(~1998)
      • NEC D456416GQ5: 1M ´ 16 ´ 4位元;SDRAM積體電路;54隻腳
      • l
      • l
      • l
      • l
46
計算機主記憶體的演進
47
計算機主記憶體的演進
    • 唯讀記憶體(ROM)積體電路之儲存容量


    •   儲存容量     年    EPROM&
      • 256位元組*   1972      1702
      • 1,000位元組   1975      2708
      • 2,000位元組   1977      2716
      • 4,000位元組      2732
      • 8,000位元組      2764
      • 16,000位元組      27128
      • 32,000位元組      27256
      • 64,000位元組      27512        ·
      • ·
      • ·
      • 1,000,000位元組   2000      27C801
      • 4,000,000位元組   2000      27C320
        •  & Erasable Programmable ROM IC
        •  *一位元組對應八位元
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計算機輔助記憶體的演進
  • 輔助記憶體
    • 輔助記憶體又稱次記憶體,在一計算機系統內用以暫時儲存資料以便爾後再用。
  • 輔助記憶體之演進
    • 紙帶(paper tape)
    • 卡片(punched card)
    • 磁帶(magnetic tape)
    • 磁卡(magnetic card)
    • 磁鼓(magnetic drum)
    • 磁碟(disk)
      • 磁碟組(disk pack)
      • 磁碟匣(disk cartridge)
      • 硬碟(hard disk)
      • 軟碟(floppy disk)
    • 光碟(optical disk)
49
 
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交通大學的計算機設備
  • 交通大學的計算機設備(1999)
    • 交大的計算機設備完善、新穎,現今擁有數以千計各種類型的計算機。 這些計算機除了在校園內互連成計算機網路外並透過TANET, INTERNET,BITNET連接國內外,提供了完善的教學、研究環境。舉例如下:
    • 學校計算機中心
      • 超級平行計算機: CONVEX C4620 、 CONVEX SPP-1000 、 CONVEX SPP-1600 、IBM SP2 、 CONVEX C240 、 CONVEX C220
      • 工作站:130餘台
      • 個人用電腦:約200部
      • 電腦教室:多間個人用電腦教室、麥金塔教室、視訊教室、視訊隨選教室
    • 資訊工程學系計算機中心
      • 工作站:約150台(SUN SPARC, IBM RS6000, HP, Silicon Graphics IRIS, Twin-Head等)
      • 個人用電腦:約300部(PC486, PC586, MAC II, Power PC等) (含實驗室)
      • 教學實驗室:個人用電腦教室、VLSI/計算機架構教學實驗室、數位電路實驗室、微電腦實驗室等
    • 資訊科學系計算機中心
      • l工作站:26台(BLADE 1000 model 1750, Ultra 60 model 2450, Ultra 60 model 1450, UltraSPARC, TWINstation 20G, SPARCstation 2等)
56
交通大學的計算機設備
      • l個人用電腦:約60部(AMD ThunderBird 850, Pentium II, Celeron 300A等)
      • l教學實驗室:個人用電腦教室、英特爾實驗室、電腦視覺實驗室、資料庫實驗室、計算機圖學與虛擬實境實驗室等


57
IBM-650
(國內第一部電子計算機)
  • IBM-650(1961)
    • 西元1961年,交大電子研究所接受聯合國特別基金向美商國際商業機器公司租用IBM-650型電子計算機一部,設置於竹銘館,並成立國內第一個計算機中心。此項設備除供本校教學研究之外,亦提供其他學術機關及公民營事業機構,如清華大學、中國石油公司、海軍總部、省氣象所等使用,以解決其計算上之繁雜問題而達到資共享之目的。
    • 國際商業機器公司於西元1954年首度推出此計算機時,僅能執行定點運算,其後推出的版本才有浮點運算的功能。
    • 十進制計算機
    • 磁鼓(drum)主記憶體:可存2,000字(10位數/字)
    • 基本電路元件:真空管
    • 加運算須0.8毫秒
    • 輸出入單元:IBM 533 讀卡孔/打卡孔機
    • 供電機:IBM 655





58
IBM 1620
(主記憶體採用磁圈)
  • IBM 1620 (1964)
    • 交通大學於西元1964年換裝IBM 650為IBM 1620
    • 此計算機採用電晶體為基本電路元件
    • 主記憶體採用磁圈;讀出週期為20微秒;記憶體容量為2萬字母 (12磁圈面;6位元/字母);可擴充到6萬字母
    • 改進了IBM 650(其採用真空管為基本電路元件;主記憶體採用磁鼓)大量發熱、可靠性不高、佔用空間、以及速率不夠快等等的缺點
59
 
60
交通大學的 DEC-10
  • DEC-10 (1974;中型計算機;遠東第一部)
    • 中央處理機:型式KA10
      • 兩組匯流排 :記憶匯流排及輸出入匯流排
      • 36 位元/字
      • 暫存器:16個通用暫存器
      • 允許多層間接索引定址
      • 固線式控制單元
    • 主記憶體
      • 型式:MF10;磁圈;記憶體容量為96千字(共兩箱,有一箱僅含一半的記憶體);可擴充到256千字
    • 輸出入單元
      • 磁帶機:七軌及九軌各一部
      • 印表機一部
      • 讀卡機一部
      • 紙帶閱讀機一部;紙帶打孔機一部
      • 終端機12部;可擴充到24部
      • 磁碟機3部:每部容量1千萬字
    • 操作系統(Operating System)
      • 分時系統: 最多可同時接受512工作
      • 整批處理系統
    • 使用語言
      • MACRO, FORTRAN, ALGOL, BASIC, COBOL, SNOBOL, LISP, GASP, MIX,  .  .  .
61
國內首製成功之小型電子計算機
  • 交大於1971年研製成功國內第一部小型電子計算機 (歷時三年)
    • 主計算機含有五個主要單位:時訊產生器、記憶單位、控制單位、輸出入單位、及算術單位,可說是麻雀雖小,五臟俱全
    • 基本電路元件
      • 磁圈:小磁圈(直徑為 0.05 吋);大磁圈(直徑為 0.225吋)
      • 國內早期引進之小型積體電路(Diode-Transistor-Logic or DTL電路)
        • J-K 正反器:DTmL 945 或 DTmL 948 ;須用4個正反器才能組成一 N/10之計數器
        • 閘: DTmL 932 (二個 NANDs) ;DTmL 946 (四個 NANDs) ; DTmL 962 (三個 NANDs)
      • 電晶體、二極體
      • 數字顯示管
    • 主時鐘頻率為150,000(週期為6.67微秒);兩浮點數相加約須3毫秒
    • 記憶單位含兩磁圈記憶面,每一記憶面含12x13x4個小磁圈(直徑為 0.05 吋)。其一記憶面稱數字記憶面用以儲存12個13位數之十進制浮點數(數字可代表之範圍為-10-10到+10+9);另一記憶面稱指令記憶面用以儲存52個3位數之指令。共有十種指令,含加減乘除之浮點運算。指令之格式如下:



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國內首製成功之小型電子計算機
    • 控制單位為 36x6 個大磁圈組成之唯讀記憶體,每個計算指令仍由存於此唯讀記憶體中之一串微指令完成之(共有63種微指令)
    • 輸出入單位為按鈕鍵盤及數字顯示器
    • 算術單位含有13個計數為十之暫存器,以計數之方式執行加減乘除之浮點運算
    • 國立交通大學工學院自製之通 用小型電子計算機,其設計工作始於西元1968年暑期。由楊超植、謝清俊、蔡中川老師及數位研究生(馮慶琛、陳廣泰、蔡新民、邱吉雄、陳啟源、冼求政、彭武皓、陳寬太、陳哲雄、周俊文、游景熊、方炎坤、邱勝雄、趙忠輝) 分成小組分工從事計算機各單位之設計(參考[38]之資料) 。其後請到臺北王安電腦公司總經理馮源泉先生作指導並贈與計算機之磁圈記憶面。1969年暑期開始由蔡中川實際領導研究生們從事此計算機之設計及實驗,進行了一年,咸認問題繁多、成功無望。1970年暑期僅剩蔡中川孤軍奮鬥從事此計算機之設計及實驗。蔡中川重新研製改裝整部計算機,經過了一年的鍥而不捨,艱辛歲月於1971年六月自製成功 (國科會、IBM、王安之資助;高雄電子公司之贈送積體電路使此本計劃得以完成)。蔡中川因此成就於1972年獲頒優秀青年獎章


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世界最古老的中型中文鍵盤
  • 中文鍵盤種類
    • 大型鍵盤:將數千中文字排列於一個鍵盤,每一鍵上有數個中文字,利用字鍵與選擇鍵檢出所需中文字。此種輸入法雖然簡單直接,但由於字數繁多,檢字費時,須要長期訓練才能熟練。富士通、高仲芹、葉晨暉等曾使用此種類型的鍵盤
    • 中型鍵盤:採用拼字(如字根、字型、部首)方式輸入,其鍵盤上的鍵數較一般英文鍵盤為多故預設計特別的鍵盤。此種輸入方式因要拆字、組字,故需有深入研究,方能提高使用效率。行政院主計處電子處理資料中心、台灣大學、交通大學等曾使用此種類型的鍵盤
    • 小型鍵盤:應用計算機原有英文鍵盤擔任輸入工作(如注音輸入法、中文字母法)。此種輸入方式,需要熟悉中文編碼,方能操作迅速。王安電腦公司、宏�砦q腦公司即採用此種類型的中文鍵盤
  • 世界最古老的中型中文鍵盤(1973)
    • 交大計算機科學系約在西元1973年首製完成的中文輸入鍵盤
      • 為世界最古老的中型中文鍵盤(20x32鍵)
      • 採用字根輸入法
      • 有496字根(1字根/鍵)
      • 其後又陸續加以改良製作了更少鍵數的中文鍵盤(2字根/鍵及3字根/鍵兩種)
    • 此中型中文鍵盤由交大謝清俊教授指導劉錫麟研究生研製完成
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交大首部微電腦系統之製作
  • 交大首部微電腦系統之製作(1975)
    • 交大於1975年首次嘗試製作之微電腦系統以 Intel 8008 八位元單晶片微處理器為核心,由十餘片印刷線路版所組成
      • 主機部份:包括下列七個功能模組;每個功能模組做在一印刷線路版上:
        • Central Processing Module
        • 採用 Intel 8008 八位元單晶片微處理器
        • Input and Multiplexing Module
        • Output Module
        • Memory Module
        • RAM 容量僅有 1,792字 (八位元/字;可擴充到16千字)
        • Console and Display Module
        • Interrupt Management Module
        • TTY Interface Module
        • 連接到 HP2752A Teleprinter
      • 類比介面部份:此為主機接到 TR-20 類比計算機的介面電路。含下述電路
        • DMA(記憶直接讀寫)介面
        • DAC 及 ADC 數位類比轉換電路
        • Diode Matrix ROM 128字 (存起始程式)
    • 此微電腦系統雛型由交大謝清俊教授指導電子研究所計算機組研究生李臺和汪維明研究生所研製


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國內首製之程式控制式工業機械手
  • 交大於1981年研製成功國內第一部可由程式控制之工業機械手
    • 此可由程式控制之工業機械手是由一以微電腦為主體的機械人控制單元加上定位控制單元和機械手臂所組成。其中機械手臂是採用五個活動度的機械結構;控制單元由Motorola公司之單板微電腦6800D2所做成;定位控制單元含五個控制器分別控制五個馬達(控制手臂上下之Z軸馬達、控制手臂旋轉角度之q軸馬達、控制手臂伸縮之R軸馬達、控制手腕旋轉之馬達、及控制抓放之爪馬達)。此系統可經由教導鍵盤來作歸零、人工控制教導、位置資料直接輸入、和重複操作四種操作方式
    • 此可由程式控制之工業機械手由蔡中川教授及徐佳銘博士共同指導蔡偉建研究生費時一年,自費研製完成
    • 繼此交大一號機械手後,本校師生又陸續研製成功交大二號、交大三號



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世界第一部中文印章鑑別系統
  • 交大於1982年研製成功世界第一部中文印章鑑別系統
    • 此系統由蔡文祥教授指導研究生范霆鈞所研製

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自製的終端機伺服器
  • 自製的終端機伺服器(1985)
    • 交大資工系於1985年4月所自製完成的終端機伺服器(Terminal Server)使用Z-80微處理器為控制核心,執行多個終端機與主計算機之間連線的切換工作。由於自行設計製作使得成本由10萬降為1萬以下
    • 此自製的系統自1985年就開始擔任校內VAX 11/780主機與多部終端機之間切換連線之伺服器,此系統運作了將近十年才退休
    • 1985年所自製的終端機伺服器仍由資工系林昇耀講師指導學生廖哲倫、張聖規、黃瑞晃所研製完成
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國科會晶片設計中心最早製成之積體電路
  • 國科會晶片設計中心最早製成之積體電路(1985)
    • 國科會晶片設計中心(CIC)最早製成之積體電路由本校計工系師生首先自行開發VLSI/CAD軟體 System V、接著以此軟體製作所須的光罩、 最後再由CIC製作完成;其功能為一電子輪盤。積體電路上印有NCTU字樣
    • 此電子輪盤積體電路由劉振漢教授指導研究生研製完成。(屬國科會MPC研究計劃)
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國內首製之中文報紙全頁組版系統
  • 國內首製之中文報紙全頁組版系統(1986)
    • 西元1986年交通大學計算機工程系師生研製成功國內第一套可排印全頁中文報紙的電腦化系統。此全國首製之中文報紙全頁組版系統如下述
      • VAX-11/780超級迷你計算機 (DEC公司):為組版系統之主機
      • CCRT 1640中文鍵盤 (神通公司):使用者藉之鍵入小樣文章和標題內容
      • Tektronix 4114繪圖終端機:當組版終端機,此終端機共可顯示4096x4096點,用來顯示全頁組版之模擬結果
      • Tektronix 4611靜電複印機:可將組版終端機螢幕之模擬結果印出
      • Canon雷射印表機:可印製全頁報紙
    • 本中文報紙全頁組版系統是由交通大學計算機工程系蔡中川教授指導張本元研究生研製完成 (國科會74年度計劃)。(此全頁組版系統利用了蔡中川教授指導李鴻鈞研究生所研製之小樣排版系統及標題製作系統)。(國科會72、73 、74年度研究計劃) 。
70
國內第一部電腦視覺自動車
  • 交大於1988年研製國內第一部電腦視覺自動車
    • 交大自1986年起,即長期致力於「以電腦視覺作陸上自動車導航」之研究,在1988年自製完成全國第一部具有立體電腦視覺的自動車,其後並連續研發出四代有不同視覺及智慧能力之自動車
    • 此系統由蔡文祥教授指導研究生顧寶裕、張美姝所研製
71
自製的學習單板微電腦
  • 自製的學習單板微電腦(1990)
    • 交大資工系於1990年所自製完成的學習單板微電腦系統包括下列幾個部份
      • 系統部份
        • Intel 8088 microprocessor (8 bits; HMOS)
        • 8087 Numeric data coprocessor
        • 8284 Clock generator and drive
        • 8288 Bus controller
        • 8254 Programmable interval Timer
        • 8259 Priority Interrupt Control Unit (PICU)
      • 記憶體部份
        • 27256 (32K bytes ROM) x 2
        • 62256 (32K bytes SRAM) x 4
      • 輸出入部份
        • 8251 (Serial I/O Port; USART)
        • 16550 (UART with FIFOs)
        • 8255 (Parallel I/O port; PIO)
        • Extended bus slot x 3
      • 記憶體直接傳送部份
        • 8237 (DMA controller)
        • 74670 (DMA high address page register)
    • 現今(1999),在「微算機系統實驗」課程中,仍採用此套微電腦系統作實驗
    • 1990年所自製的單板微電腦系統仍由資工系江衍源講師(當時為助教)參考IBM PC-XT主機板所研製,並指導大學部學生測試完成
72
回憶
  • 回憶 (1998)
  • Memory
    • 本資料由張恬君教授(T. C. Chang)提供


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虛擬雲霄飛車
  • 虛擬雲霄飛車 (2000)
  • Virtual Roller Coaster
    • 本資料由施仁忠教授(Z. C. Shih)提供


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國台語文句翻語音合成系統
  • 國台語文句翻語音合成系統(2001)
    Mandarin/Taiwanese Text-to-Speech System
    • 文句翻語音系統(Text-to-Speech System)乃一自動將任意文句轉成自然音之裝置。此TTS是一套純軟體系統由四個主要部分組成:
      • 文句分析
      •  韻律訊息產生器
      • 基本音節語音資料庫
      • 語音合成器
    • TTS系統的應用相當廣泛,舉凡有聲書、即時新聞、e-mail 讀取及多媒體資訊系統,均可利用TTS系統。
    • 本資料由陳信宏教授(S. H Chen)、王逸如副教授
    • (Y. R. Wang)提供


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數位建築自由形體實驗
  • 數位建築自由形體實驗(2001)
  •      Digital Architecture Free-Form Experiment
    • 設計單位:交通大學建築研究所
    •    設計時間:2000/11/26 ~ 2001/6/15
    • 這是個交大傑出校友葉宏清先生個人贊助建築研究所的數位建築實驗,基地位於汐止的公信電子公司三樓接待大廳。這個數位建築實驗從概念、初步分析、電腦模型及實體雷射切割測試、色彩計劃、材料及結構各方面的測試後,開始從事自由形體構件單元之測試及生產。由於自由形體的設計中沒有任何一單元為標準化之模矩及尺寸,各自有不同的角度及曲面,在掌控、測試及生產上格外需要精準度,更由於目前的建築工業未能有如此之水準,我們針對金屬構件及金屬表面材料的雷射切割製作,與壓克力表面材料的真空成型,我們走訪了高科技產品設計,希望能確實的控制其0.5mm生產精密度。
    • (資料由劉育東教授提供)
    •    This project is an experiment of digital architecture at NCTU, Taiwan, sponsored by Mr. Ching-Hong Yeah who is an outstanding alumnus of NCTU. The site is the reception hall of the Bcom corporation, on the third floor of a 25-story building. Within the 40 days, concepts, early spatial analysis, digital and physical models, laser-cutting text, color scheme, material, lighting, and structural analysis were all completed. There were no any modular or standardized frame or surface in the design. In fact, there was no module at all! We should be able to control a high degree of accuracy and efficiency for producing all different angles and curves. The design team searched for assistance from high-tech industrial design companies to test 0.5mm accurate laser-cutting and rapid-prototyping technologies.
    • (Courtesy of Professor Y. T. Liu)


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音訊壓縮準則與位元分配方法
  • 音訊壓縮準則與位元分配方法(2002)
  • Audio Compression Criterion and Bit
    Allocation Method
    • 設計時間:1998 ~2002
    • 研究主題-- 提出新的音訊壓縮準則與位元分配方法。此方法可用於現今壓縮標準,如 MPEG1、MPEG2、和 MPEG4 等音訊壓縮標準來改進音訊品質和計算複雜度。
    • (資料由劉啟民教授提供)
    • (Courtesy of Professors C. M. Liu)


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多媒體晶片
  • 多媒體晶片(2002)
  • Multimedia VLSI Chip
    • 設計單位: 交通大學電子研究所
    • 設計時間:1999/07/01 ~ 2002/6/30
    • 多媒體系統涵蓋視訊影像、電腦繪圖及音訊處理等等,系統中包含數個重要的運算處理單元,此圖中所示為包含三個單元,上方為一個每秒可以處理400萬像素的離散餘弦轉換及反轉換單元,中間電腦中所示為一個應用於三度空間電腦繪圖的光亮度計算單元之設計圖,下方為一MP3/CD隨身聽雛形,內含有我們所設計的錯誤更正處理單元,相關的研究計畫皆由國科會所贊助。由於多媒體應用的蓬勃發展,單晶片系統是最具成本效益及高效能的,因此我們先由各個重要的運算單元著手,在演算法及硬體架構上做改進,並包裝成一IP,以利日後整合進系統晶片中,日後我們將嘗試將寬頻無線系統和多媒體結合成一系統晶片,實現無所不在的運算環。
    • (資料由李鎮宜教授、陳正賢博士生提供)
    • The multimedia system includes video, computer graphics and audio processing. There are several key operation units in the system. Three operation units are shown in this figure. Top is a 400 M pixel/sec DCT/IDCT processing unit. Middle is the layout of light calculation unit for three dimensional computer graphics. And the bottom is a prototype of MP3/CD player. We design the forward error correction unit in this prototype. All of the related researches are sponsored from NSC (National Science Council).
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多媒體晶片
    • System-on-chip is the highest performance and lowest cost system to meet the requirement of continuous growing multimedia applications. Thus we focus on the key components in the beginning. We develop and improve the algorithms as well as hardware architecture. The design target is to integrate several IP (Intelligent Property) into future system-chip. In future projects, we will try to integrate the broadband wireless communication system with multimedia system to create a ubiquitous computing environment.
    • (Courtesy of Professor C. Y. Lee; C. H. Chen )

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MPEG串流視訊平台與系統模擬
  • MPEG串流視訊平台與系統模擬(2002/10);  MPEG Video Streaming Platform and System Simulation
    • 有兩個研究計劃與此相關;
      • (1) MPEG-4標準視訊壓縮之參照軟體的整合(李立台揚網路研究中心)
      • (2) MPEG-4與MPEG-7系統技術之研究(國家科學委員會)
    • (資料由杭學鳴教授、李素瑛教授、蔣迪豪助理教授、蔡淳仁助理教授提供)
    • (Courtesy of Professors H. M. Hang, S. Y. Lee, T. H. Chiang, and C. J. Tsai)


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早期的電子和計算機課程
    • 課名 開課學年度及學期
    • 電子管 47,1
    • 應用數學 I;II;III 47,1;47,2;48,1
    • 電子實驗 47,1
    • 網路分析 47,1
    • 電磁波理論 47,2
    • 非線性理論 47,2
    • 固態物理學 47,2
    • 電磁波 I;II 48,1;48,2
    • 高等微積分 I;II 48,1;48,2
    • 近代物理 I;II 48,1;48,2
    • 電晶體電子學 48,1
    • 伺服機構 48,2
    • 交換電路之理論設計 49,1
    • 網路理論 49,2
    • 高等電磁理論 49,2
    • 計算機實驗 50,1
    • 直線性系統分析 50,1
    • 天線理論 50,2
    • 計算機理論設計 51,1
    • 控制系統 51,2
    • 控制實驗 51,2
    • 非線性控制系統 52,1
    • 計算機程序計劃 52,1
    • 消息理論 52,1;56,1;60,2
    • 通訊理論 52,2
    • 半導體電子學 53,1
    • 電晶體電路實驗 53,1
    • 微波實驗 53,1
    • 交換電路 53,1
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早期的電子和計算機課程
    • 電子計算機理論 53,2
    • 電子計算機應用 53,2
    • 量子電子學 54,1
    • 工程晝 53,1
    • 工程數學 I,II 54,1;54,2
    • 電磁學 I, II 55,1;55,2
    • 電子電路 55,1
    • 量子力學 55,1
    • 半導體物理學 55,1
    • 固態物理概論 55,1
    • 機電體系 55,2
    • 圖學 55,1;55,2
    • 電子動力學 55,2
    • 數值分析 55,1
    • 計算機原理 55,2
    • 理論力學 55,2
    • 近世代數 56,1
    • 張量分析 56,1
    • 古典電磁動力學 56,1
    • 電漿物理 56,1
    • 物理數學 56,2
    • 半導體實驗 56,1
    • 線性代數 56,1
    • 微波工程 56,1
    • 通訊系統 I,II 56,1;56,2
    • 電路理論 56,1;56,2
    • 數值計算 56,1;59,2;60,2
    • 或然率 56,1
    • 計算理論 56,1
87
早期的電子和計算機課程
    • 微波理論 56,1
    • 電磁場理論 56,1
    • 電子管電路 56,1
    • 複變函數 56,2
    • 電晶體電路 56,2
    • 電力機械系統 56,2
    • 消息理論導論 56,2
    • 氣體電離現象 56,2
    • 統計與熱效物理 56,2
    • 熱力學 56,2
    • 波形電路 56,2
    • 高等電晶體電路 56,2
    • 時序機理論 56,2
    • 編碼理論 56,2;67,1
    • 電碼理論 56,2
    • 線性控制系統 57,1
    • 半導體元件論 57,1
    • 高等固態物理學 57,1
    • 固態量子論 57,2
    • 高等線性系統分析 57,1
    • 抽樣數據控制系統 57,2
    • 電磁波 57,2
    • 消息理論導論 57,2
    • 類比計算 57,2;58,2
    • 圖形理論 57,2
    • 電子計算機語言 58,2
    • 電磁波電波傳導 58,2
    • 隨機程序 59,2
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早期的電子和計算機課程
    • 計算機語言與系統 60,1
    • 計算機緒論 60,1
    • 統計學 60,1
    • 計算模式 60,1
    • 圖形識別 61,1;69,2
    • 計算機偵錯 61,1
    • 計算機輔助設計 61,1
    • 資料處理 61,1;67,1
    • 消息結構 61,1
    • 數位系統導論 61,1
    • 編譯方法 61,2
    • 系統模擬 61,2;67,1
    • 作業系統導論 I, II 62,1;62,2
    • 應用組合數學 62,1
    • 數據基地管理 62,2
    • 等待理論 62,2
    • 自動機理論 63,1;68,2
    • 系統程式 63,1;67,1
    • 資料儲存及尋取 63,1
    • 迷你計算機及其應用 63,1
    • 正規語言 63,2;67,2
    • 計算機構造 64,1
    • 微算機系統 64,2
    • 數位通訊系統 64,2
    • 計算機組織 65,1;67,2
    • 計算機概論 67,1
    • 數位系統導論 67,1
    • 數位系統實習 67,1
    • 數位系統設計 67,1
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早期的電子和計算機課程
    • 計算機程式(程式語言) 67,1
    • 計算機程式(組合語言) 67,1
    • 資料結構 67,1
    • 計算機系統研討 67,1
    • 硬品系統專題 67,1
    • 軟品系統專題 67,1
    • 微程式計劃 67,1;70,2
    • 資料傳輸 67,1
    • 軟品工程專題 67,1
    • 週邊機裝置 65,1;67,1;69,1
    • 資料基底管理系統 67,1
    • 錯誤偵錯及診斷 67,1
    • 景物分析與處理 67,1; 69,1
    • 微算機及其應用 67,1
    • 自動機與形式語言之理論 67,2
    • 計算機圖學 67,2;71,2
    • 計算機性能評估 67,2
    • 數據傳輸與計算機網路 67,2
    • 高等編譯器設計 67,2
    • 候伺理論 68,1
    • 人工智慧 68,2
    • 管理情報系統 68,2
    • 圖學理論與應用 68,2
    • 計算機資料安全 68,2
    • 計算機方法分析 68,2
    • 編譯程式結構 69,1
    • 軟品工程 69,1
    • 積體電路的基礎與應用 ?
    • 迷你微算機系統設計 ?
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早期的電子和計算機課程
    • 硬品系統專題 69,2
    • 機率自動機 69,2
    • 資訊理論 69,2;71,2
    • 數位系統實習 69,2
    • 影像處理導論 69,2
    • 資料庫管理系統介紹 69,2
    • 檔案結構 70,2
    • 數据通訊概論 70,2
    • 高等計算機方法分析專題 70,2
    • 計算機網路 71,2
    • 管線與平行處理結構 71,2


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交大資訊系集錦
  • 交通大學資訊工程研究所博士班成立十週年紀念
92
交大資訊系集錦


93
交大資訊系集錦
  • 計算機圖學
94
交大資訊系集錦
95
交大資訊系集錦
  • 豐富的電腦資源
96
 
97
"主記憶體之演進 (Evolution of..."
  • 主記憶體之演進 (Evolution of Main Memory)
















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"物體相對位置(Relative Position..."
    • 物體相對位置(Relative Position of Objects)
      • 算盤(Abacus or Swan Pan)
      • (西元1300年) 算盤稱得上是最早採用之手動式計算器。至今還可在遠東區的社會中見到。其以珠子在桿上的位置代表儲存的數值。 (本算盤儲存了269。)
      • (1300 A.D.) The abacus is the earliest manual calculator. Its use in the Far East’s society is still  noticeable. The positions of the beads in rods represent the number stored in the abacus. (The number stored in the abacus is 269.)
      • 計算尺(Slide Rule)
    • (西元1630年) 計算尺為兩片其上標有對數座標 的直尺所構成。為一種手動計算器,可在其上 做數學運算。 (本計算尺示範著計算 26×9 之方 式。)
    • (1630 A. D.) The slide rule consists of a pair of slide rulers with logarithmic divisions on them. It is a manual calculator on which mathematical operations can be carried out. (The method to calculate 26×9 is demonstrated in the slide rule.)
99
"計數齒輪(Counting Wheel"
    • 計數齒輪(Counting Wheel)
      • (西元1832年) 計數齒輪仍以齒輪旋轉所停的位置決定所存數值的大小。 巴貝治之差數機採用計數齒輪儲存數值。 (本計數齒輪儲存了18320。)
      • (1832 A.D.) The counting wheel stores a number by turning the wheels to corresponding positions. Babbage’s Difference Engine adopts counting wheels to store numbers. (The number stored in the counting wheel is 18320.)
    • 真空管(Vacuum Tube)
      • (西元1946年) 真空管仍以其導通與否代表 “1” 或 “0”。第一部大型電子計算機 ENIAC 採用 18,000 個真空管以儲存 20 個十進制數,所採用之真空管為 6SN7 雙三極孿生管。(展示品為 6SN7 真空管。其可儲存一位元的資訊。)
      • (1946 A.D.) A vacuum tube can store a bit of 1 or 0 by controlling  its conducting states ( “on” or “off”).  The first large scale electronic computer ENIAC contains 18,000 vacuum tubes to store 20 decimal numbers. The adopted vacuum tube is  6SN7 double triode.  (The vacuum tube on exhibition is 6SN7. It can store a bit of information.)
100
"水銀音波延遲線(Mercury Delay..."
    • 水銀音波延遲線(Mercury Delay Line)
      • (西元1951年) 水銀音波延遲線仍為充滿水銀,兩端裝有晶體轉換器的管子。其可儲存聲波。根據聲波在管內某一點的強弱以代表 “1” 或 “0”。UNIVAC I 採用 100 條水銀音波延遲線以儲存1,000字(每字12字母)。
      • (1951 A.D.) A mercury delay line is a hollow tube filled with mercury and sealed with crystals (transducers) on each side. It is used to store an acoustic wave. The intensity at certain spot of the acoustic wave determines the stored information is a bit of 1 or 0. UNIVAC I adopts 100 mercury delay lines to store 1000 words (12 characters each).
101
"靜電儲存映像管(Electrostatic..."
    • 靜電儲存映像管(Electrostatic Storage Tube)
      • (西元1953年) 靜電儲存映像管之結構似普通陰極射線管。其利用映像管內之陰極射線打在螢幕上某一點所產生電子的多寡以代表 “1” 或 “0”。IBM 701 早期的主記憶體採用了多個靜電儲存映像管以儲存2,048字的資料(每字36位元)。
      • (1953 A.D.) The overall construction of an electrostatic storage tube is similar to conventional CRT(Cathode Ray Tube). A bit of 1 or 0 is stored by planting electronic charge at a spot on the CRT screen. The earlier main memory of IBM 701 adopts several electrostatic storage tubes to store 2,048 words (36 bits/word).
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"旋轉磁鼓(Rotating Magnetic Drum"
    • 旋轉磁鼓(Rotating Magnetic Drum)
      • (西元1954年) 旋轉磁鼓為在表面上鍍有磁性材料之圓柱體。根據磁鼓磁性表面上某一點的磁化狀態以代表 “1” 或 “0”。 IBM 650 採用直徑為 4吋,長為14吋的磁鼓以儲存 2,000 字的資料(每字 10 位數)。
      • (1954 A.D.) A rotating magnetic drum is a circular cylinder coated with magnetic material. A bit of 1 or 0 is stored in the drum by magnetizing a spot on the surface of the drum. IBM 650 adopts a rotating magnetic drum (4 inch diameter and 14 inch long) to store 2,000 words (10 digits/word).
103
"磁圈記憶體(Core Memory"
    • 磁圈記憶體(Core Memory)
      • (西元1959年) 磁圈記憶體仍由很多排列整齊的磁圈所組成,而每一磁圈則為一磁性材料所製成的細小環形體,根據磁圈之順反時針磁化方向以代表 “1” 或 “0”。IBM 1620 之主記憶體採用磁圈記憶體,儲存容量為2萬字母 (每字母6位元)。
      • (1959 A.D.) A core memory is composed of an array of magnetic cores. A magnetic core is a tiny doughnut-shaped ring made of ferrite. A bit of 1 or 0 can be stored in a core by magnetizing the core in either clockwise or counterclockwise directions. IBM 1620 adopts core memory to store 20K characters (6 bits/character).




104
"積體電路記憶體(Integrated-Circuit Memory"
    • 積體電路記憶體(Integrated-Circuit Memory)
      • (西元1972年) 積體電路記憶體中積體電路仍由很多排列整齊的金氧半(MOS)電晶體所組成,一個或數個MOS電晶體組成一基本儲存元件,根據基本儲存元件所儲存電量之大多少以代表 “1” 或 “0” 。 IBM System/370 168型 之主記憶體由容量為1000位元之積體電路所組成,主記憶體之容量可大到8x106位元組。
      • (1972 A.D.) The integrated-circuit (IC) memory is composed of an array of MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) transistors. One or a few MOS transistors constitute a basic cell. According to the amount of charge stored the the basic cell, a bit of 1 or 0 can be stored. The main memory of IBM System/370 Model 168 adopts 1000-bit IC memories to store up to 8 million bytes.
      •  隨機存取記憶體積體電路儲存容量之演進(Evolution of  the Storage Capacity of RAM IC)
      • 由於半導體技術之迅速進展,隨機存取記憶體積體電路價格越來越便宜、速度越來越快、儲存容量越來越大。短短三十幾年儲存容量已由256位元增加到數百萬位元。
      • Due to the tremendous progress in semiconductor technology, the RAM ICs are getting cheaper,  faster, and lager in storage capacity. In about thirty years, the storage capacity of a RAM IC increases from 256 bits to several hundred million bits.
105
"儲存容量(位元"
    •    儲存容量(位元) 年
    •    Storage Capacity(bits) year
      • 256 1969
      • 1,000 1970
      • 8,000 1973
      • 16,000 1976
      • 64,000 1979
      • 1000,000 1985
      • 4000,000 1988
      • ·
      • ·
      • ·
      • 128,000,000 1998
      • 256,000,000 2000



        • 1024 bits: AMS6002
        • 4096 bits: NEC mPD2114LC
        • 16K bits: Mostek MK4116
        • 64K bits: Toshiba TMM4164
        • 256K bits: Sansung KM41256
        • 1M bits: Toshiba TC514256
        • 4M bits: Hitachi HM514100
        • 16M bits: Toshiba TC59S1608
        • 64M bits:  Hitachi HM5264165TT
        • 128M: Winbond W981208AH
        • 256M: Micro Q  TLC32M8T

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"唯讀記憶體積體電路儲存容量之演進..."
      • 唯讀記憶體積體電路儲存容量之演進(Evolution of  the Storage Capacity of ROM IC)
      • 類似隨機存取記憶體積體電路,唯讀記憶體積體電路之儲存容量也進展迅速。
      • Similar to the RAM IC, the storage capacity of a ROM IC increases tremendously.


    •   儲存容量(位元組*) 年
    • Storage Capacity(byte) year EPROM&
      • 256   1972 1702
      • 1,000    1975 2708
      • 2,000   1977 2716
      • 4,000      2732
      • 8,000      2764
      • 16,000      27128
      • 32,000      27256
      • 64,000      27512             ·
      •      ·
      •      ·
      • 1,000,000   2000       27C801
      • 4,000,000   2000 27C320
        •  * 一位元組對應八位元 (1 byte=8 bits)
        • & 抹除式唯讀記憶體(Erasable Programmable ROM)

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"1K bytes"
        • 1K bytes: 2708
        • 2K bytes: 2716
        • 4K bytes: 2732
        • 8K bytes: 2764
        • 16K bytes: 27128
        • 32K bytes: 27256
        • 64K bytes: 27512
        • 1M bytes: 27C801
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"輔助記憶體 (Auxiliary Memory"
  • 輔助記憶體 (Auxiliary Memory)
    • 輔助記憶體又稱次記憶體。在一計算機系統內用以暫時儲存資料以便爾後再用。
    • Auxiliary memory is also known as secondary memory. In a computer system, it is used to store temporary data for latter reuse.
    • 紙帶(paper tape)
    • 卡片(punched card)
    • 錄音帶(audio tape)
    • 磁帶(magnetic tape)
    • 磁卡(magnetic card)
    • 磁鼓(magnetic drum)





    • 磁碟(disk)
      • 磁碟組(disk pack)
      • 磁碟匣(disk cartridge)
      • 硬碟(hard disk)
      • 軟碟(floppy disk)
    • 光碟(optical disk)


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"微處理器之演進 (Evolution of..."
  • 微處理器之演進 (Evolution of Microprocessor)
    • 英特爾公司於西元1971年11月推出世界第一顆單晶片4位元微處理器 Intel 4004。之後, 密度更高、速度更快的微處理器陸續出現。短短三十幾年由僅含有 2,250 個電晶體、時鐘頻率為 108 KHz 的微處理器 Intel 4004 進展到含有 42M 個電晶體、時鐘頻率為 2.8 GHz 的 Pentium 4 微處理器。
    • In November of 1971, the world's first single-chip microprocessor, the Intel 4004, was released. Afterward,  many single-chip microprocessors are introduced which are higher in density and faster in speed. In about 30 years, the microprocessors have been evolved from the Intel 4004 with 2,250 transistors and a clock rate of 108 kHz to Intel Pentium 4 with 42 M transistors and a clock rate of 2.8 GHz.


110
 
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"中型中文鍵盤(Medium-size Chinese..."
  • 中型中文鍵盤(Medium-size Chinese Keyboard)
    • (西元1973年) 計算機科學系師生自製的中型中文鍵盤。其為世界最古老的中型中文鍵盤,共有20x32鍵,含496字根。
    • (1973 A. D.) This medium-size Chinese keyboard is implemented by the investigators at the Department of Computer Science. It is the earliest medium-size Chinese keyboard in world. It has 20×32 keys with 496 Chinese radicals.
  • 終端機伺服器(Terminal Server)
    • (西元1985年) 計工系師生自製的終端機伺服器。其使用 Z80 微處理器為控制核心,執行多個終端機與主計算機之間連線的切換工作。
    • (1985 A. D.) This terminal server is implemented by the investigators at the Department of Computer Engineering. It  uses the microprocessor Z80 to control the switching operations of several terminals and host computers.
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"電子輪盤積體電路 (Roulette..."
  • 電子輪盤積體電路 (Roulette Integrated-Circuit)
    • (西元1985年) 國科會晶片設計中心最早製成之積體電路。此積體電路之製作過程如下述。首先以計工系師生自行開發之軟體 System V 設計積體電路佈局圖,再由工技院電子所製作所須的光罩,最後由國科會晶片設計中心製作完成。
    • (1985 A. D.) This is the earliest integrated-circuit(IC) fabricated by the Chip Implementation (CIC) Center of the National Science Council. The procedure to fabricate the IC is described as follows. First, the investigators at the Department of Computer Engineering use the self-developed software tool System V to design the layout of the IC. Second, using the layout, Electronic Research and Service Organization implements the corresponding photo mask.  Finally, it is sent to CIC for IC fabrication.
  • 單板微電腦 (Single Board Microcomputer)
    • (西元1990年) 資工系師生自製的單板微電腦。其採用 Intel 8088 微處理器。資工系在「微算機系統實驗」課程中,多年採用此單板微電腦當實驗教材。
    • (1990 A. D.) This single board microcomputer is implemented by the investigators at the Department of computer Science and Information Engineering.  The microprocessor used in this board is Intel 8088. This board has been adopted as experimental teaching
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"material in the course of..."
    • material in the course of “Microcomputer System Laboratory” for several years.
  • 個人用電腦(Personal Computer, PC)
    • 個人用電腦的硬體仍由單板微電腦、顯示器、標準鍵盤、及磁碟機所組成;而軟體部份則由操作系統及一些應用程式所組成。早期最具代表性的個人用電腦有西元1977年蘋果電腦公司推出的 Apple II (CPU 採用 MOS Technology 公司之 6502; 16 KB RAM; 12 KB ROM) 及西元1981年 IBM 公司推出的 IBM PC (CPU 採用 Intel 公司之 8088; 256 KB RAM; 8 KB ROM)。
    • The hardware of a PC is composed of a single board computer, a display, a standard keyboard, and disk drive(s). And its software is composed of an operating system and application programs. The most representative early PCs are Apple II from Apple Computer, Inc. and IBM PC from IBM corporation.
    • (1977 A. D.) Apple II
      • CPU: MOSTEK 6502
      • RAM: 16 KB (up to 48 KB)
      • ROM: 12 KB for Monitor, BASIC interpreter, and user programs.
    • (1983 A. D.) IBM PC-XT
      • CPU: Intel 8088
      • RAM: 256 KB (up to 640 KB)
      • ROM: 8KB (up to 40 KB)
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"宏�痐膝q之微電腦(Multitech’s Micro-Professors"
  • 宏�痐膝q之微電腦(Multitech’s Micro-Professors)
    • (西元1981年) 宏�痐膝q推出了有品牌之微處理器學習套件小教授一號 (Zilog Z80 之 CPU; 2 KB RAM; 4 KB ROM; 1.79 MH之 時鐘頻率; 六位數之LED顯示器; 卡式錄音機)。小教授一號是宏�痐膝q進入電腦產業之重要哩程碑。
    • (1981 A. D.) Multitech Corporation debuts the first branded microprocessor learning kit Micro-Professor I (MPF-I). MPF-I is the most important milestone for Multitech corporation to enter the computer industry.
    • (CPU: Zilog Z80; RAM: 2 KB; ROM: 4 KB; Clock Rate: 1.79 MHz; Display: six digit LED display; Cassette Tape Recorder.)
    • (西元1982年) 宏�痐膝q在台灣推出了第一部八位元家用電腦小教授二號 。  ( MOSTEK  6502之CPU; 64 KB RAM; 電視顯示器; BASIC 解譯器。)
    • (1982 A. D.) Multitech Corporation unveils the first 8-bit Taiwan’s home computer Micro-Professor II (MPF-II).  (CPU: MOSTEK 6502; RAM: 64 KB; TV display; BASIC interpreter.)
    • (西元1983年) 宏�痐膝q推出了個人用電腦小教授三號 (MOSTEK 6502 之 CPU; 64 KB RAM; CRT 顯示器; DOS 3.3  操作系統)。
    • (1983 A. D.) Multitech Corporation introduces a personal computer Micro-Professor III (MPF-III).  (CPU: MOSTEK 6502; RAM: 64 KB; CRT display; OS: DOS 3.3.)
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"中型計算機 DEC-10 (Medium..."
  • 中型計算機 DEC-10 (Medium Scale Computer DEC-10)





    • DEC-10 (型號1040) 為國立交通大學於西元1974年所購置之中型計算機。其為遠東第一部。
      • 中央處理機:型式KA10
      • 36 位元/字; 固線式控制單元
      • 主記憶體:型式MF10
      • 磁圈記憶體;記憶體容量為96千字(共兩箱,有一箱僅含一半的記憶體);可擴充到256千字;讀寫週期為1微秒
      • 操作系統
      • 分時系統及整批處理系統
      • 使用語言
      • MACRO, FORTRAN, ALGOL, BASIC, COBOL, SNOBOL, LISP, GASP, MIX,  .  .  .


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"DEC-10 (Model 1040"
    • DEC-10 (Model 1040) was installed in National Chiao Tung University in 1974 A. D. It is the first medium scale computer in the Far East.
      • CPU:KA10
      • 36 bits/word; Hard-wired Controller
      • Main Memory:MF10
      • Core memory of capacity 96 Kw (two cabinets of 32 Kw and 64 Kw);1 ms read-write cycle
      • Operating System
      • Time-Sharing System and Batch Processing System
      • Language
      • MACRO, FORTRAN, ALGOL, BASIC, COBOL, SNOBOL, LISP, GASP, MIX,  .  .  .
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參考資訊 (References)
  • Thanks to the following contributors (感謝展示品、圖片或照片提供者)
    • The Computer Tree:Management Information Corporation, Cherry Hill, New Jersey, USA;McGraw-Hill Book Company
    • Bifurcation Tree: Peter MacMurchy (Graduate Student, Department of Computer Science, University of Calgary)
    • Chaos Pattern: modified from chaos.jpg in
    • http://www3.sympatico.ca/patricia.fimio
    • CPU micro photos:Intel Corporation,
    • http://www.intel.com/intel/intelis/museum/exhibit/hist_micro/hof/
    • hof_main.htm
    • The Poster on Microprocessor Evolution: Microdesign Resources(www.MDRonline.com); The Computer Museum History Center(www.tcm.com)
    • 紙帶:由工研院機械所程敏造先生所提供之紙帶照得
    • 小教授三號:張釗維先生(綠色矽島首部曲企劃總監,子易影像團隊)和陳耀宗教授提供
    • 算盤:曾華璧教授提供
    • 計算尺:蔡清義先生提供
    • RAM/CPU:部份由張育群先生提供
    • 鐘樓上的彩虹:蔡鎮竹先生照相
    • chaos.jpg: http://www.crystalinks.com/chaos.jpg
    • 天花板圖案:蔡中川教授提供
    • APPLE II、磁圈玻璃球,. . . .:蔡中川教授提供
    • 讀者文摘 1972 年1月號:張重國先生提供
    • -----------------------------------------------------------------------
119
參考資訊 (References)
  • Photograph Courtesy of … in Chronology of Computers (計算機演進年表中照片提供者)
    • Abacus: The Computer Museum, Boston, MA
    • Slide Rule: SINCO-AMNILOG No. 1530A
    • Pascalline: Courtesy of IBM Corporation
    • Jacquard´s Loom: Courtesy of IBM Corporation
    • Babbage´s Difference engine: New York Public Library Picture Collection
    • Hollerith´s Tabulating Machine: Courtesy of IBM Corporation
    • ABC Computer: Courtesy of Dr. Atanasoff
    • MARK I: Courtesy of IBM Corporation
    • ENIAC: United Press International Photo
    • UNIVAC I: Hagley Museum and Library
    • IBM 650: Courtesy of IBM Corporation
    • IBM 1620: http://ed-thelen.org/comp-hist/BRL61-0536.jpg; Courtesy of IBM Corporation
    • IBM 7090: Courtesy of IBM Corporation
    • PDP-8: Courtesy of  DEC
    • IBM System/360: Courtesy of IBM Corporation
    • IBM System/370: Courtesy of IBM Corporation
    • Apple II: Courtesy of Apple Computer, Inc.
    • IBM PC-XT: Courtesy of IBM Corporation
120
參考資訊 (References)
  • Multimedia Engineering of NCTU Museum (交大發展館多媒體工程)
    • 發展館初期規劃
    • 皓宇工程顧問有限公司
    • 發展館規劃
    • 林仁宏建築師事務所
    • 雅邁多媒體設計公司
    • 多媒體展示設計、製作
    • 威利傳播有限公司
    • 語音導覽
    • 雅凱語音導覽公司
121
參考資訊 (References)
  • Thanks to the Collection contributors (感謝收藏品提供者)
    • APPLE II:蔡文能教授提供
    • 北斗七星(星空1A.gif):http://www.kisnet.or.jp/~yamada/9806gatu.htm
    •     ( 98年6月號 •北斗七星之曲線(春之大曲線))
    • 交大夜景 (sky.jpg):交大藝文中心羅惠瑜小姐所提供 (攝影:林韋良,影像處理:王建凱)
122

參考資訊 (References)
  • Bibliography (參考書目)
    • [1] Larry Long and Nancy Long, Computers, Prentice-Hall, Inc., 1986. (QA76 L 852)
    • [2] Robert E. Lynch and John R. Rice, Computers--Their Impact and Use, Structured Programming in PL/1, Holt, Rinehart and Winston, 1978. (QA76 L989c)
    • [3] H. L. Capron, Computers--Tools for an Information Age, 2nd edition., The Benjamin/Cummings publishing Company, Inc., 1990. (QA76 C 358 1990)
    • [4] Adam Osborne, An Introduction to Microcomputers--Volume II, Some Real Products, Adam Osborne and Associates, Inc., 1976.
    • [5] C. Gordon Bell and Allen Newell, Computer Structures--Readings and Examples, McGraw-Hill, Inc., 1971.
    • [6] 「電腦與資料處理」陳健偉譯,儒林圖書公司,民國71年。
    • [7] “Introduction to the Microprocessor and Personal Computer,” in Chapter 1 of Programming the 80286, 80386, 80486, and Pentium-Based Person Computer, Barry B. Brey,  Prentice-Hall, Inc., 1996.
    • [8] Edward J. Laurie, Computers, Automation, and Society, Richard D. Irwin, Inc., 1979. (QA76 L375)
    • [9] The Computer Museum History Center, http://www.tcm.org
    • [10] Microdesign Resources, http://www.MDRonline.com
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    • [14] 「交大世紀之慶特刊/百年樹人」交大世紀之慶特刊編輯委員會編,民國85年。
    • [15] 「國立交通大學計算機工程系刊」創刊號,計算機工程系編,民國68年1月。
    • [16] 「我國中文電腦系之發展─現況調查及未來展望」行政院研究考核委員會編印,民國68年3月。
    • [17] S. Middelhoek, P. K. George, and P. Dekker, Physics of Memory Devices, Academic Press, 1976. (TK7885 M519)
    • [18] Richard E. Matick, Computer Storage Systems and Technology, John Wiley & Sons, 1976. (TK7895.M4 M427)
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    • [21] J. C. Tsay and Y. M. Chang, “Design and Implementation of a Chinese Terminal Controller,” Computer Languages, Vol. 6, pp. 155-163, 1981, Pergamon Press Ltd.
    • [22]「微電腦系統設計及應用實驗」江衍源編著,民國82年4月,儒林圖書公司。
    • [23] Proceedings of First International Symposium on Computers and Chinese Input/output Systems, Ed. S. Gould, August 1973, Taipei, ROC. (QA7830.83 Ac 12)
    • [24] R. N. Noyce and M. E. Hoff, Jr., “A History of Microprocessor Development at Intel,” in  Microprocessors and Microcomputers, J. T. Cain(Editor), IEEE Computer Society, 1984. (QA76.5 M 583b 1984)
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