计算机发展简史
计算机的基础知识
作者:蔡凤
5.计算机软件系统的组成
软件系统分为系统软件和应用系统软件 1>系统软件 功能:启动计算机,存储,加载和执行应用程 序,对文件惊醒排序,检索,将程序语言翻 译成机器语言等.
<1>操作系统 操作系统是控制和管理机算机软硬，软盘的程 序系统。是直接运行在计算机硬件上最基本的 系统软件，是系统软件的核心。方便使用计算 机，是用户和机算机的接口。 操作系统的5大功能模块: 1>处理器管理.当多个程序同时运行时,解决处 理器(cpu)时间的分配问题. 2>作业管理 3>存储器管理.为每个程序及其使用的数据分 配存储空间,并保证它们互不干扰. 4>文件管理 5>设备管理
1、十进制转换成二进制
2 2 64 32 0 0 0 0 0
8
8 8
64
8 1 0
0 0 1
2
2 2
16
8 4
2
2
2
1 0
4、八进制转换成十进制
100（8）=1×82+0×81+0×80 =64（10）
0
1
3、二进制转换成十进制
1000000（2）=1×26+0×25+0×24+0×23+0×22+0×21+0×20 =64（10）
DVD-ROM DVD-R/RW
应用软件 Word、Photoshop、3ds MAX…….
作者:蔡凤
3.计算机的五个基本部件
分为：运算器，控制器，存储器，物质输出 输入设备
作者:蔡凤
4.计算机的硬件及其功能
1)运算器的核心是加法器。 2）控制器是计算机的神经中枢，由它指挥全机各 个部件自动、协调地工作。 2)存储器：主要用来保存程序和数据，存储器应该 具备存数和取数功能。 3)输入设备是用来向计算机输入命令，程序、数据、 文本、图形、图像、等信息的。如：用键盘输入 数据，鼠标等。 4)输出设备：主要功能是将计算机处理后的各种内 部格式的信息转换为人们能识别的形式。如：将 内部用打印机, 绘图仪，显示器
计算机的发展历史
计算机的发展历史计算机是现代科技的重要产物，它的发展历史可以追溯到几千年前的古代。
本文将详细介绍计算机的发展历程，从早期的计算工具到现代的超级计算机。
1. 早期计算工具早在公元前3000年摆布，人们就开始使用简单的计算工具，比如算盘和计算尺。
这些工具通过挪移珠子或者滑动尺子来进行计算，虽然功能简单，但是为后来的计算机打下了基础。
2. 机械计算机19世纪末，机械计算机开始浮现。
其中最著名的是查尔斯·巴贝奇设计的分析机。
这台机械计算机可以执行复杂的计算任务，但是由于创造技术和材料的限制，它并未得到广泛应用。
3. 电子计算机20世纪40年代，电子计算机的时代开始了。
第一台电子计算机是由约翰·冯·诺伊曼领导的团队在普林斯顿大学研发的，它被命名为ENIAC。
ENIAC是一台庞大的机器，占用了很大的空间，并且需要大量的电力供应。
然而，它的浮现标志着计算机的电子化时代的开始。
4. 进入集成电路时代20世纪60年代，集成电路的发明使得计算机的体积大大缩小，性能也得到了提升。
这一时期浮现了许多重要的计算机，比如IBM 360和DEC PDP-8。
这些计算机不仅可以进行复杂的计算，还能够处理更多的数据。
5. 个人计算机的兴起20世纪70年代末，个人计算机开始进入市场。
苹果公司的Apple II和IBM的IBM PC是最早的个人计算机之一。
个人计算机的浮现使得计算机再也不是大型机构和企业的专利，普通人也可以拥有自己的计算机。
6. 互联网时代的到来20世纪90年代，互联网的普及使得计算机的应用范围进一步扩大。
人们可以通过互联网进行信息检索、电子邮件、在线购物等各种活动。
互联网的快速发展也催生了许多新的计算机技术和应用。
7. 挪移计算时代21世纪初，随着挪移设备的普及，挪移计算时代正式到来。
智能手机和平板电脑成为人们生活中必不可少的工具，人们可以随时随地进行各种计算和信息交流。
8. 人工智能的崛起近年来，人工智能技术的快速发展使得计算机的智能化程度大幅提升。
计算机三百八十年发展史
回首三百八十年——计算机编年简史1623年：德国科学家契克卡德（W. Schickard）制造了人类有史以来第一台机械计算机，这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。
1642年：法国科学家帕斯卡（B.Pascal）发明了著名的帕斯卡机械计算机，首次确立了计算机器的概念。
1674年：莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使之成为一种能够进行连续运算的机器，并且提出了“二进制”数的概念。
（据说这个概念来源于中国的八卦）1725年：法国纺织机械师布乔（B.•Bouchon）发明了“穿孔纸带”的构想。
1805年：法国机械师杰卡德（J.Jacquard）根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作，在后来电子计算机开始发展的最初几年中，在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。
1822年：英国科学家巴贝奇（C.•Babbage）制造出了第一台差分机，它可以处理3个不同的5位数，计算精度达到6位小数。
1834年：巴贝奇提出了分析机的概念，机器共分为三个部分：堆栈，运算器，控制器。
他的助手，英国著名诗人拜伦的独生女阿达•奥古斯塔（Ada Augusta）为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算机的发展创造了不朽的功勋，他们对计算机的预见起码超前了一个世纪以上，正是他们的辛勤努力，为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。
1847年：英国数学家布尔（G.Boole）发表著作《逻辑的数学分析》。
1852年：阿达•奥古斯塔（Ada Augusta）去世，年仅36岁。
1854年：布尔发表《思维规律的研究??逻辑与概率的数学理论基础》，并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》，从而创立了一门全新的学科－布尔代数，为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。
1868年：美国新闻工作者克里斯托夫•肖尔斯（C.Sholes）发明了沿用至今的QWERTY键盘。
1871年：为计算机事业贡献了毕生精力的巴贝奇（C.•Babbage)去世。
计算机发展简史
计算机简史1623年：德国科学家契克卡德（W. Schickard）制造了人类有史以来第一台机械计算机，这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。
1642年：法国科学家帕斯卡（B.Pascal）发明了著名的帕斯卡机械计算机，首次确立了计算机器的概念。
1674年：莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使之成为一种能够进行连续运算的机器，并且提出了“二进制”数的概念。
（据说这个概念来源于中国的八卦）1725年：法国纺织机械师布乔（B.•Bouchon）发明了“穿孔纸带”的构想。
1805年：法国机械师杰卡德（J.Jacquard）根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作，在后来电子计算机开始发展的最初几年中，在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。
1822年：英国科学家巴贝奇（C.•Babbage）制造出了第一台差分机，它可以处理3个不同的5位数，计算精度达到6位小数。
1834年：巴贝奇提出了分析机的概念，机器共分为三个部分：堆栈，运算器，控制器。
他的助手，英国著名诗人拜伦的独生女阿达•奥古斯塔（Ada Augusta）为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算机的发展创造了不朽的功勋，他们对计算机的预见起码超前了一个世纪以上，正是他们的辛勤努力，为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。
1847年：英国数学家布尔（G.Boole）发表著作《逻辑的数学分析》。
1852年：阿达•奥古斯塔（Ada Augusta）去世，年仅36岁。
1854年：布尔发表《思维规律的研究——逻辑与概率的数学理论基础》，并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》，从而创立了一门全新的学科－布尔代数，为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。
1868年：美国新闻工作者克里斯托夫•肖尔斯（C.Sholes）发明了沿用至今的QWERTY键盘。
1871年：为计算机事业贡献了毕生精力的巴贝奇（C.•Babbage)去世。
1.2 计算机的发展简史
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⑷ 智能化(或处理智能化)
智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维能力，也是第五代计算机要实现的目标。智能化的研究领域很多，其中最有代表性的领域是专家系统和机器人。目前已研制出的机器人可以代替人从事危险环境的劳动，运算速度为每秒约十亿次的“深蓝”计算机在1997年战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。
⑵ 微型化(或体积微型化)
二十世纪七十年代以来，由于大规模和超大规模集成电路的飞速发展，微处理器芯片连续更新换代，微型计算机连年降价，加上丰富的软件和外部设备，操作简单，使微型计算机很快普及到社会各个领域并走进了千家万户。
随着微电子技术的进一步发展，微型计算机将发展得更加迅速，其中笔记本型、掌上型等微型计算机必将以更优的性能价格比受到人们的欢迎。
二、计算机的发展简史
1.早期的计算工具
⑴ 东方的创造：算筹、算盘
人类最初用手指计算。人有两只手，十个手指头，所以人们自然而然地习惯于运用十进制记数法。用手指头计算固然方便，但不能存储计算结果，于是人们用石头、木棒、刻痕或结绳来延长自己的记忆能力。后来国家形成，贸易日盛，石头、木棒等已不敷使用。公元前七七○年左右，我国祖先发明算筹。公元八世纪，又发明了算盘，如下图所示。
存储器
计算机发展简介
计算机发展简介随着科技的发展，计算机已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
在过去的几十年中，计算机已经经历了数次革命性的变革，如今，它们已经走进了人们的生活中并扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍计算机的发展简史及其主要里程碑。
一、第一台现代计算机的诞生1940年代，人工智能开创者图灵和电子工程师阿滕伯勒共同创建了第一台计算机——ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）。
这是一台巨大而庞杂的机器，由14000个管子、60000个电子开关、18000个电池和200英里的电线组成。
它的功能很局限，只能够进行加、减、乘、除等简单计算。
尽管存在一些问题，如体积过大、能耗大等等，但这台机器成为了计算机业之后的样板，并开创了现代计算机的奠基之路。
二、个人计算机时代的到来到20世纪70年代，简单的电子计算器变成了更高级的计算机。
Altair是当时最流行的微处理器，人们可以使用基于语言——BASIC——编写程序。
1977年，苹果公司推出了Apple II电脑，它不仅价格合理，还具有友好的用户界面和易用性。
接着，微软的Bill Gates也加入了个人电脑的竞争中。
逐渐地，人们逐渐将电脑视为商业、家庭、教育和娱乐等各个领域中的重要工具。
三、互联网浪潮1989年，在瑞士位于日内瓦的欧洲核子研究中心，计算机科学家蒂姆·伯纳斯-李提出了一个全新的想法——创建一个可以让科学家们在全球范围内共享信息的网络。
互联网的雏形很快在科研界流行开来。
在沃兹尼克创立应用程序的帮助下，互联网进一步地迅猛发展。
90年代晚期，万维网（简称Web）和国际互联网涌现而出。
人们可以在网上浏览各种信息、购物、进行金融交易，甚至可以用电子邮件来联系他们的朋友和家人。
四、移动时代的崛起2007年，苹果公司首次推出了iPhone智能手机，这个创新的设计改变了人们使用移动设备的方式。
数码相机、音乐播放器和电话等各种功能融入了同一个设备中。
计算机基础知识
第一章计算机基础知识1.1 概述1.1.1计算机发展简史通常所说的计算机是指电子数字计算机，是一种在程序控制下自动进行信息处理的电子设备。
1.计算机发展的四个阶段世界上第一台电子数字积分计算机（ENIAC,electronic numerical integator and computer）于1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生。
半个多世纪来，随着半导体技术的不断进步、计算机的应用需求不断扩展、各行各业对计算机处理信息的能力要求越来越高的推动下，计算机设计生产技术以日新月异的速度发展，先后经历了以电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路为主要元器件的四个时代。
1）第一代计算机（1946-1957年）这一代计算机以电子管为基本物理器件，称为“电子管时代”。
电子管计算机的体积大、耗电量大、容量小、速度慢、价格贵。
如ENIAC共用了18000多个电子管，重30t，占地面积160m,耗电150KW。
在这个时代，人们用机器语言和汇编语言编程，计算机的应用范围仅限于军事和科学计算。
2）第二代计算机（1958-1964年）这一代计算机以晶体管作为基本物理器件，称为“晶体管时代”。
晶体管计算机与电子计算机相比，具有体积小、耗电省、速度快、寿命长、成本低、功能强等优点。
这个时代已出现了操作系统和高级程序设计语言，如Fortran语言等，计算机除了应用于军事和科学计算外，还开始用于数据处理、事务管理和过程控制等方面。
3）第一代计算机（1965-1970年）这一代计算机以中小规模集成电路作为基本物理器件。
第三代计算机与第二代相比，它的体积缩小，耗，电量减小，功能、可靠性增强，运算速度提高。
这一时期出现了更多的高级程序设计语言，操作系统进一步完善，计算机已开始应用于各个领域。
4）第四代计算机（1971年至今）这一代计算机以大规模、超大规模集成电路作为基本物理器件。
计算机的体积更小、耗电量更少、功能更强、寿命更长、可靠性更高。
计算机发展简史
第一节计算机发展简史第一代：真空管（电子管）1946～57年46年诞生第1台电子计算机ENIAC体积庞大，重30吨，有18000多个真空管组成，5000次加法/秒。
采用十进制表示/运算，其存储器由20个累加器组成，每个累加器可存10位十进制数，每一位数由10个真空管表示。
采用手动编程，通过设置开关和插拔电缆实现。
冯·诺依曼机45年冯·诺依曼（图灵也同时）提出“存储程序”思想，并于46年开始设计“存储程序”计算机，被称为IAS计算机。
“存储程序”思想：将事先编好的程序和原始数据送入主存中，然后启动计算机工作。
计算机能在不需操作人员干预的情况下，自动完成逐条取出指令和执行指令的任务。
特点：单CPU，运算器为PC和AC结构，定点运算，程序控制I/OIAS计算机1946年冯·诺依曼和他的同事在普林斯顿高级研究院开始设计一种新的程序存储计算机。
它被称为IAS计算机。
虽然直到1952年仍未完成，但它却是后来通用计算机的原型。
IAS计算机的一般结构，它包含5个部件:IAS计算机的结构IAS计算机的存储格式M:1000个字（地址位数≧10）；21条指令（操作码位数≧5）第二代：晶体管 1958～64年元器件：逻辑元件采用晶体管以外，其内存储器由磁芯构成，磁鼓与磁带成为外存储器。
特点：变址，浮点运算，多路存储器，I/O处理机，中央交换结构(非总线结构)。
软件：使用了高级语言，并提供了系统软件。
代表机种：IBM 7094和DEC PDP-1第三代：SSI/MSI 1965～71年元器件：逻辑元件与主存储器均由集成电路实现。
特点：微程序控制，Cache，虚拟存储器，流水线等。
代表机种： IBM 360和DEC PDP-8（大型/巨型机与小型机同时发展）IBM System/360系列计算机IBM公司于1964年研制成功引入了“兼容机”（或称为“系列机”）概念兼容机的特征：相同的或相似的指令集相同或相似的操作系统更高的速度更多的I/O端口数更大的内存容量更高的价格有些低端机指令集是高端机的一个子集，称为“向后兼容”。
第3讲计算机的发展简史
1.2计算机发展简史
四、计算机的性能指标
• 处理机字长（机器字长）：CPU 一次能处理数 据的位数，与 CPU 中的寄存器位数有关 • 主频：CPU工作时主时钟的固定频率
可表示为Fz
• 时钟周期：主频的倒数，主时钟震荡一次的耗 时。
1.2计算机发展简史
• MIPS(Million Instructions Per Second)： 每秒钟执行的百万条指令数。 Consumer Price Index • CPI(Cycles Per Instruction): 每条指令的执 消费物价指数 行所需的CPU时钟周期数 • IPC(Instructions Per Cycle):CPI的倒数， 每个时钟内执行的指令数
1.2计算机发展简史
一、计算机的五代变化
• 第一代为1946—1957年，电子管计算机：数据处理 • 第二代为1958—1964年，晶体管计算机：工业控制 • 第三代为1965—1971年，中小规模集成电路计算机： 小型计算机 • 第四代为1972—1990年，大规模和超大规模集成电 路计算机：微型计算机 • 第五代为1991年开始，巨大规模集成电路计算机：单 片机
MIPS=指令条数(百万为单位) / (执行时间s×106) =(Fz× IPC)/106 =Fz/(CPI ×106)
1.2计算机发展简史
二、半导体存储器的发展 20世纪50～60年代，所有计算机存储器都 是由微小的铁磁体环构成 1970年，仙童半导体公司生产出了第一个 较大容量半导体存储器 从1970年起，半导体存储器经历了11代： 单个芯片1KB、4KB、16KB、64KB、 256KB、1MB、4MB、16MB、64MB、 256MB、1GB、2GB。 其中1K=210,1M=220,1G=230
计算机基础(计算机概述)
五.计算机的速度指标
➢计算机速度的度量单位一般是MIPS（Million Instruction Per Second），但MIPS和指令复杂度没有关系，为了描述浮点 数的运算速度，另一个指标是FLOPS (FLOPS：Floating point number Operations Per Second )
➢ 网络化 多种接入方式——在目前计算机网络已经比较普及的情况下， 逐步普及无线接入方式（无线公网或无线局域网） 主干通信实现三网合一——整合计算机网、电信网和广播电 视网，实现数据包交换。
名称解读
◆PC--我们使用的最多的就是personal computer ，即个人计算
机的意思。pc是什么意思?PC一词源自于1978年IBM的第一 部桌上型计算机型号PC，指所有台式机及笔记本，一般为个 人所使用故得名PC(个人电脑)。 PC是一个具有广泛含义的词语，很多地方就是电脑的统称 。 ◆ IT---是Information Technology英文的缩写，全称含义为“信息技 术”涵盖的范围很广，主要包括：现代计算机、网络通讯等 信息领域的技术。 IT行业主要指包括计算机、网络通讯以及相关服务的行业。
集成电路图示
集成电路图示
• 集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一 定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极 管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起， 制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片 上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电 路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已 组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低 功耗和高可靠性方面迈进了一大步。
二、微机发展简史
５、第五代CPU（64位）
1993年推出Pentium（奔腾）处理器，即 80586，集成晶体管320万个，主频逐步提高 到166MHz ，实现了超标量体系结构，性能明 显提高；1995年Pentium Pro（多能奔腾）处 理器面世，俗称P6，集成550万个晶体管，主 频高达200MHz。
《计算机发展简史》课件
第三代计算机采用集成电路作为基本逻辑元件，与前两代相 比，体积进一步减小、功耗进一步降低、可靠性进一步提高 。这一代计算机的应用更加广泛，开始应用于商业、教育和 家庭等领域。
第四代大规模集成电路计算机（1972-至今）
总结词
性能更高、体积更小、功耗更低、应用更加 广泛和深入
详细描述
第四代计算机采用大规模集成电路作为基本 逻辑元件，性能更高、体积更小、功耗更低 。这一代计算机的应用更加广泛和深入，涉 及到各个领域，如科学计算、数据处理、工 业控制、商业应用等。随着技术的发展，计 算机的性能不断提高，应用范围也不断扩大
，成为现代社会不可或缺的重要工具。
03
CATALOGUE
计算机的应用领域
科学计算
总结词
科学计算是计算机应用的重要领域之 一，涉及数学、物理、工程等多个学 科。
详细描述
计算机强大的计算能力和存储能力使 得科学家能够进行大规模、高精度的 数值模拟和数据分析，从而解决复杂 的问题，如天气预报、地震预测、航 天器轨道计算等。
计算机在自动控制领域的应用，提高了生产效率和产品质量，降低了能耗和环境污染。
人工智能
总结词
人工智能是计算机科学的一个重要分支，旨 在研究和应用人类的智能。
详细描述
人工智能的应用包括机器学习、自然语言处 理、计算机视觉等，为人类带来了许多便利 和创新，如智能家居、智能客服、自动驾驶 等。
多媒体应用
总结词
多媒体应用是指利用计算机技术对文本、图像、音频、视频等多种媒体进行综合处理和 应用。
详细描述
多媒体应用在教育、娱乐、广告等领域广泛应用，如数字电影、虚拟现实、数字音乐等 ，丰富了人们的视听体验和生活方式。
计算机发展简史
计算机发展史
4
3.第三代计算机：集成电路数字计算机（1964-1970年）
● 硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路，主存 储器仍采用磁芯；
● 软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程 序设计方法；
● 特点是速度更快，可靠性有了显著提高，价格进一步 下降，产品走向通用话、系列化和标准化；
● 应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。
计算机发展史
3
2.第二代计算机：晶体管数字计算机（1958-1964年）
● 硬件方面，逻辑元件采用晶体管，主存储器采 用磁芯，外存储器采用磁盘；软件方面出现了以 批处理为主的操作系统、高级语言及其编译程序；
● 应用领域以科学计算和事务处理为主。并开始 进入工业控制领域；
● 特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运 算速度提高。
计算机发展史
6
计算机发展史
7
计算机发展简史
计算机发展的四个阶段
计算机发展的四个阶段
第
第
一
二
代
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
代
计
计
算
算
机
机
第
第
三
四
代
代
计
计
算
算
机
机
计算机发展史
2
1.第一代计算机：电子管数字计算机（1946-1958年）
● 硬件方面，逻辑元件采用电子管，主存储 器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯；外存储器采 用磁带；
● 软件方面采用机器语言、汇编语言； ● 应用领域以军事和科学计算为主； ● 特点是体积大、功耗高、可靠性差
计算机发展史
5
4.第四代计算机：大规模集成电路计算机（1970年至今）
计算机发展简史
便。
22
1.4 电子计算机
23
1.4 电子计算机
24
ENIAC特点： ①采用电子线路来执行算术运算、逻辑运算 和存储信息；速度快； ②存储容量太小； ③执行程序前要进行复杂的线路连接；
31
2.3 第三代计算机(1965-1970)
代表机型
IBM 360系统。
32
2.4 第四代计算机(1971--)
主要特点
用微处理器或超大规模集成电路取代了普通集成电路。 存储容量进一步扩大。 输入采用了光学字符识别和条形码及语音等技术。 输出设备开始使用光盘和激光打印机等。 高级程序设计语言得到广泛使用。 微型计算机进入了千家万户。 互联网广泛应用，形成所谓的地球村。 巨型计算机也得到快速发展。
主要特点
用晶体管代替了电子管。 采用磁芯存储器作主存，采用磁盘与磁带作辅存。 出现了汇编语言和高级语言；出现了监控程序。 作为现代计算机体系结构的许多新技术相继出现，如寄存
器，浮点数据表示，间接寻址，中断，I/O处理机等。
29
2.2 第二代计算机(1959-1964)
代表机型
IBM7090、IBM7094、CDC7600等。
33
2.4 第四代计算机(1971--)
代表机型
IBM 4300系列、3080系列、3090系列、IBM PC 等。
34
3. 计算机的发展趋势
巨型化
超级计算机通常是指由数百数千甚至更多的处理器（机） 组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂 课题的计算机。
2024版计算机的发展简史完整版
随着计算机技术的不断发展，逐 渐出现了商用计算机和科研用计
算机。
计算机的应用范围不断扩大，涉 及到科学计算、数据处理、自动
控制等多个领域。
计算机编程语言的起源
早期的计算机编程采用机器语言，即直接编写二进制代码，非常繁琐且容易出错。
随着高级编程语言的出现，如FORTRAN、ALGOL等，使得计算机编程变得更加容 易和高效。
02
真空管时代：计算机技术的初步形成
真空管计算机的特点与原理
采用真空管作为主要的电子元 件，利用真空管的放大和开关 功能实现计算。
体积庞大、功耗高、运行速度 慢，但相对于之前的机械计算 方式已经有了质的飞跃。
采用二进制数制进行计算，奠 定了现代计算机的基本原理。
早期计算机系统的建立与发展
第一台电子计算机ENIAC于 1946年在美国诞生，用于军事
了计算机的使用效率。
分时操作系统诞生，允许多个用 户同时使用一台计算机，提高了
计算机的利用率。
实时操作系统开始发展，满足了 特定应用对时间敏感性的要求， 如工业控制和军事应用等。
随着计算机技术的不断发展，操 作系统也不断完善和扩展，出现 了许多不同的类型和版本，如 Unix、Linux、Windows等。
Alan Turing
被誉为计算机科学之父，提出了图灵机模型， 为计算机科学奠定了理论基础。
John Backus
发明了FORTRAN语言，开创了高级编程语 言的先河。
Edsger Dijkstra
提出了图论和最短路径算法，对计算机科学 和软件工程产生了深远影响。
计算机发展史上的重要事件回顾
第一台电子计算机的诞生
生物计算 生物计算借鉴生物学的原理和方法，通过模拟生 物神经系统和信息处理方式，实现更高效、更智 能的计算。
计算机的发展简史
奠定现代计算机发展的重要人物和思想
香侬是现代信息论的著名创始人。1938年，香侬在发表的论文中，
首次用布尔代数进行开关电路分析，并证明布尔代数的逻辑运算可
以通过继电器电路来实现。
冯.诺依曼型计算机的特点
01 “存储程序控制”思想 02 采用二进制形式表示计算机的指令和数据 03 计算机由五个基本部分： 04 运算器，控制器，存储器，输入、输出设备
美籍数学家冯.诺依曼提出了一个全新的通用计算机方案——EDVAC方案 ：
电子恐龙的缩骨法—晶体管
晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。
3、什么是指令？
指令是对计算机进行程序控制的最 小单位。
是计算机所能识别执行的每一条操
机器指令格式
作命令。操所作码有操的作指数 令的集合称为计
算机的指令系统。 机器执行什么操作
执行对象（具体数、存放位置）
（如加、减、乘、除等运算，或转移 等改变执行顺序的操作）
指明参加运算的数据的地址或转移 目标的地址（或操作数）
为纪念图灵对计算机的贡献， 美国计算机博物馆于1966年 设立了“图灵奖”
1-1 计算机工作原理
1.1.1 存储程序工作原理
什么是程序？
是为完成一项特定任务而用某种语言 编写的一组指令序列。 计算机按照程序规定的流程依次执行一条条的指令，最终完 成程序所要实现的目标。
计算机的工作方式取决于什么？
C
2000年，印度软件业产值为50亿美元
B
1994年，印度软件业产值为10亿美元
A
1985年，印度软件业产值为1000万美元
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“埃尼阿克”ENIAC在美国宾夕法尼
亚大学诞生。
第二次世界大战期间，美国军
方要求宾州大学莫奇利（Mauchly）
博士和他的学生埃克特（Eckert） 设
计以真空管取代继电器的“电子化”
ENIAC (1946)计算机
电脑--ENIAC“埃尼阿克” （Electronic Numerical Integrator and
2015年10月25日
计算机发展简史
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第一章 计算机发展史
什么是计算机？
具备内部存储能力，能高速、自动的进行逻辑运算和算术运算的电子设备。
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1.1 计算机发展历程
古代计算技术的发展
经考古研究表明：人类的计算是从 计数开始．最早的计数工具从自身 的双手开始到学会用小树枝、小木 棍、小石子等工具进行计数。到了 我国的唐代，人们发明了算盘，同 时发明了一整套基于算盘的引算口 诀，算盘应该是出现最早的较为成 熟的计算工具，所以也有观点认为 算盘可以看作是最早的计算机，而 珠算口诀则是最早的算法。
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EDVAC“离散变量自动电子计算机”
EDVAC于1949年8月交付给弹道研究实验室。在发现和解决许多问题之后，直到1951年EDVAC才开始运
行，而且局限于基本功能。EDVAC是第一台现代意义的通用计算机。和之前的世界上第一台电子
计算机ENIAC不同,EDVAC首次使用二进制而不是十进制。整台计算机共使用大约6000个电子管和大约 12000个二极管，功率为56KW，占地面积45.5平方米，重7850KG，使用时需要三十个技术人员同时操作。 它由五个基本部分组成：1）运算器CA（2）控制器CC（3）存储器M（4）输入装置I（5）输出装置O.
约翰·阿塔那索夫(John Vincent Atan约州哈密尔顿，是保加利亚科学院外 籍院士。曾获得计算机先驱奖等。
计算机发展简史
计算机之父
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物理原件：电子管 内 存 延迟线或磁芯 外 存 纸带、卡片或磁带 工作速度 几千到一万次／秒 软 件 机器语言或汇编语言 应 用 科学计算 代表机型 ENIAC 特 点 体积庞大，运算速度低，成本高
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第二代：晶体管计算机(58~64)
物理元件 晶体管 内 存 磁芯 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万次／秒 软 件 高级算法语言 应 用 事务管理及工业控制 代表机型 IBM 7000 系列 优 点 体积小，寿命长，速度 快，能耗少，可 靠性高
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机械式计算机
17 世 纪 法 国 科 学 家 布 莱 斯 • 帕 斯 卡 (B ． Pascal) 发 明 厂 基 于 齿 轮 传 动技术的机械式计算机。它的特 点是利用人工手动作为计算机动 力，利用齿轮、杠杆等机械装置 来自动传送十进制数进行计算。 随后的机电式计算机就是在机械 式计算机的基础上用电力作动力， 但计算原理仍然是机械式的。
阿 兰 · 麦 席 森 · 图 灵 Alan Mathison
Turing ,6月23日生于英国伦敦.是英国著
名的数学家和逻辑学家,被称为计算机科学
之父、人工智能之父,是计算机逻辑的奠基
者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重
要概念.人们为纪念其在计算机领域的卓越
贡献而设立“图灵奖”.
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第一代：电子管计算机（46~57)
计算机发展简史
1951年：UNIVAC-1 ——第一台商用计 算 机 系 统 诞 生 ， 设 计 者 是 J.Presper Eckert和John Mauchly。被美国人口普 查部门用于人口普查，标志着计算机进 入了商业应用时代。
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第三代：集成电路计算机(64~70)
物理元件 中小规模集成电路（硅） 内 存 半导体存储器 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万到几百万次/秒 软 件 高级算法语言、操作系统 应 用 计算、管理及控制 代表机型 IBM System /360 优 点 体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长 发展特点 计算机设计出现了标准化、通用化、系列化的局面
Calculator）， 电子数字积分计算
机）， 目的是用来计算炮弹弹道。
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埃尼阿克
“埃尼阿克”长30.48米，宽1米， 占地面积170平方米，30个操作台， 约相当于10件普通房间的大小，重 达30吨，耗电量150千瓦，造价48 万美元。它使用18000个电子管， 70000个电阻，10000个电容，1500 个继电器，6000多个开关，每秒执 行5000次加法或400次乘法，是继 电器计算机的1000倍、手工计算的 20万倍。
约翰·冯·诺依曼（ John von Neumann,1903 － 1957 ） ,“ 现 代 电 子 计 算 机 之 父 ” , 美 籍 匈牙利人,物理学家、数学家、发明家,“现 代 电 子 计 算 机 之 父 ” 即 电 脑 （ 即 EDVAC, 它是世界上第一台现代意义的通用计算 机）的发明者.
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手摇式计算机
1671年莱布尼茨发明了一种能做 四则运算的手摇计算器，外形好 像一个长1米的大盒子。17世纪 末期，这种手摇计算器传入了中 国，并由中国人制造出了12位数 的手摇计算器，独创出一种算筹 式手摇计算器。
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第一台计算机的诞生
1946年2月14日，世界上第一台电脑
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电子计算机之父
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阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer， 简称ABC）是法定的世界上第一台电子计算机，是爱荷华 州立大学的约翰·文森特·阿塔纳索夫（John Vincent Atanasoff ） 和 他 的 研 究 生 克 利 福 特 · 贝 瑞 （ Clifford Berry）在1937年设计，不可编程，仅仅设计用于求解线 性方程组，并在1942年成功进行了测试。从ABC开始，人 类的计算从模拟向数字挺进。而“埃尼阿克（ENIAC）” 标志着计算机正式进入数字的时代。