1.1计算机发展概况
1.1__计算机发展简史
1.1.2 计算机的特点
处理速度快 大容量 自动处理 逻辑判断 高精度 通用性强
1.1.3 计算机的分类
1.巨型机 巨型机(Supercomputer) 巨型机 2.大型机 大型机(Main Frame) 大型机 3.中型机 中型机 4.小型机 小型机(Minicomputer) 小型机 5.微型机和便携机 微型机和便携机
1.1.4 计算机的应用领域
(1)科学计算:如导弹的发射,宇宙飞船的飞行 科学计算: 科学计算 轨迹计算等, (2)数据处理 : 包括对数据的收集、记载、分类、 数据处理 排序、检索、计算或加工、传输、制 表等工 作。例如,在科研、生产和经济活动中,把所 获得的大量信息存入计算机,通过加工处理, 得到可供某种目的使用的新信息。 (3)过程控制 过程控制:常用于电力、冶金、石油化工、 过程控制 机械等工业。
(d) 超大规模集成电路 (VLSI) )
•小规模集成电路(SSI): 小规模集成电路( ) 小规模集成电路 •中规模集成电路(MSI): 中规模集成电路( 中规模集成电路 ) •大规模集成电路(LSI): 大规模集成电路( 大规模集成电路 )
集成度在100~3000个电子元件 ~ 集成度在 个电子元件 集成度在3000~10万个电子元件 ~ 万个电子元件 集成度在 集成度在10万 集成度在 万~100万个电子元件 万个电子元件
大规模、 大规模、超大规模集成电路 体积更小 速度上千次/ 数亿次/秒 速度上千次 秒~数亿次 秒 数亿次 软件丰富 网络发展 应用范围扩大: 应用范围扩大:各个领域
1.1.1计算机的发展过程 1.1.1计算机的发展过程
未来型计算机
神经网络计算机:模拟人的逻辑思维、记忆、推理、设计、 神经网络计算机:模拟人的逻辑思维、记忆、推理、设计、 分析、决策等职能活动。 分析、决策等职能活动。 生物计算机: 生物计算机:利用生物工程技术产生的蛋白分子为主要原 料的芯片。 料的芯片。 光子计算机:利用光子代替现代半导体芯片中的电子。 光子计算机:利用光子代替现代半导体芯片中的电子。
微型计算机原理及应用技术
0000
0
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2
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8
17
二进制
1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111 10000 10001
16进制
9 A B
C D E F 10 11
4. 各种数制之间的转换 【例1-1】 十进制数22.625转换为二进制数
②小数部分转换,每次把乘积的整数取走作为转换结果的一位,对 剩下的小数继续进行乘法运算。对某些数可以乘到积的小数为0(如 上述两例),这种转换结果是精确的;对某些数(如0.3)永远不能 乘到积的小数为0,这时要根据精度要求,取适当的结果位数即可, 这种转换结果是不精确的。
例如 :十六进制数
1
A
E
4
虽然BCD码是用二进制编码方式表示的,但它与二进制之间不 能直接转换,要用十进制作为中间桥梁,即先将BCD码转换为 十进制数,然后再转换为二进制数;反之亦然。
十进制 0 1 2 3 4 5
表1-2 BCD编码表
8421BCD码
十进制
0000
6
0001
7
0010
8
0011Leabharlann 9010010
0101
11
8421BCD码 0110 0111 1000 1001
1.3.1 计算机的硬件系统 1.3.2 计算机的软件系统 1.3.3 计算机的主要技术指标
1.1 引言 1.1.1 计算机发展概况
1.1电子计算机的发展
9.以下属于计算机人工智能方面应用的是(B)。
A.数控机床 B.定理证明 C.天气预报 D.卫星轨迹计算
10.微型计算机Athlon XP 1600+的主频高达1.4GHz,制造它的美国公司是(C)。
A.IBM公司 B.Intel公司 C.AMD公司 D.Microsoft公司
5.网络与通信功能。
2.计算机的性能指标
(1)字长。字长决定了指令直接寻址的能力,字长越长,存放数据的存储单元数越多,寻找地址的能力越强。
(2)主频。主频的单位是兆赫兹(MHz),目前使用的微型计算机已达到了吉赫兹(GHz)。
(3)运行速度。运行速度用每秒能执行多少的指令来表示,。运行速度的单位一般用MIPS(每秒百万条指令)来表示。
1.1.1电子计算机的发展
世界上第一台数字式电子计算机诞生于1946年2月,简称ENIAC,中文名译为“埃尼阿克”。
计算机采用的物理器件的发展,分为以下四个阶段:电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机。
中国也正在积极研制第五代智能化计算机。同时朝巨型化、微型化 、网络化、智能化和多媒体化方向发展。
1.1.2微型计算机的发展
1971年,英特尔推出了全球第一个微处理器4004。
1981年8月12日,IBM公司推出世界上第一台个人计算机。
1.1.3计算机的特点及性能指标
(1)计算机的特点:
1.高速、精确的运算能力。
2.准确的逻辑判断能力。
3.强大的存储能力。
4.自动运行功能。
4.计算机辅助系统中,CAD是指(B)。
A.计算机辅助制造 B.计算机辅助设计
C.计算机辅助教学 D.计算机辅助测试
计算机的发展与信息技术
母和光标控制的键盘,有文字处理等配套软件。
Intel 8088芯片
第二代微型计算机(1984年)
代表机型:IBM-PC/AT 特征: ① CPU :Intel 80286芯片。 ②时钟频率:8MHz~16MHz。 ③AT总线:即工业标准体系结构ISA总线。 ④内存:1MB。 ⑤外存:高密度软盘和20MB以上的硬盘。 ⑥处理指令速度:0.5 ~1MIPS(每秒百万 指 令)。 其它特点:PC单总线的开放式结构,有大小字母和 光标控制的键盘,有文字处理等配套软件。
大规模集成电路(LSI)或超大规模集成电路(VLSI)
2.微型计算机的发展
第一代微型计算机(1983年)
代表机型:IBM-PC/XT 特征:
① CPU :Intel 8088芯片。
②时钟频率:4.77MHz。 ③内部总线:16位。 ④外部总线:8位 。 其它特点:PC单总线的开放式结构,有大小字
通信需要,各部分网络大部分与骨干网联网。
(2)中国数字数据骨干网 主要提供专用线、传真、电子邮件、电子数据交换等业务。
“三金”工程
“三金”工程是金桥、金关、金卡工程的简称。 (1)金桥工程 以卫星通信、通信电缆、光缆、微波等传输手段实现全国和跨 国计算机联网,建立起国家公用信息平台。 (2)金关工程 国家经济模拟信息网络工程。 (3)金卡工程 从电子货币起步,将逐步发展成为个人消费的主要竞会手段。
电信设备、办公自动化设备、软件和科学仪器等。
4.中国信息化发展的趋势
中国信息化进程的基本框架:
第一步:2000年,实现我国企业信息化的重点突破和初步发
IBM 360
中、小规模集成电路
第四代计算机(1971年至今):大规模集成电 路(LSI)或超大规模集成电路(VLSI)计算机
第一节 计算机基础知识
计算过程在程序控制下自动执行,中间无需人工干预,
每秒可做5000个加法,或500次乘法,或50次除法,工
作一小时完成的计算量相当于100个人用手摇计算机计
算两个月。"埃尼克''被认为是电子计算机的始祖,它开
创了电子计算机的历史。
3
4
▪ 2.计算机的发展
1.1.2 微型计算机的发展 概况
▪1.第一代(1971~1973年)4位型计算机 ▪2.第二代(1974~1978年)8位型计算机 ▪3.第三代(1979~1985年)16位型计算机 ▪4.第四代(1986~1992年)32位型计算机 ▪5.第五代(1993~今)64位型计算机 ▪位:指的是机器的字长,字长越长,其精度 越高。
已达几十亿次。
▪ 我国"银河"计算机
每秒达几亿次。
7
▪ 2 .计算精度高
▪ 一般电子计算机可以有十几位有效数字,有的在百位以上甚至更 高。
▪ 3.有较强的记忆能力
▪ 计算机能自动记忆住进入计算机的数据和程序,记忆的数据可以 达到几千万甚至几亿个。
▪ 4. 具有逻辑判断能力,自动化程度高
▪ 计算机并无自己的意志,它不能自己启动,不会自己寻求问题和 制定求解问题的方案,计算机必须接受人的指令。但是,一旦人 们把求解问题的一串指令输入机器启动后,计算机就能按照程序 自动地进行工作直到完成为止,工作过程中一般不需要的人工干 预。它不但能顺序地逐个执行指令,也能按照程序的规定通过逻 辑判断选定下一步要执行的指令,还可按照程序的规定使某些指 令反复执行若干遍。
大家好
1
第一章 计算机基础知识
2
第一章 计算机基础 1.1计算机概述
1.1 计算机发展史
1.1.1 电子计算机简介
根据计算机所采用的物理器件,可以将计算机的发展划分为4 个阶段,如 下表所示。
阶段
第一阶段 (1946-1959)
第二阶段 (1959-1964)
第三阶段 (1964-1972)
第四阶段 (1972 至今)
采用的元器件 电子管
晶体管
埃尼阿克
电子计算机的概念
电子计算机是一种能高速而精确地对信息进行处理,具有内部存储能力, 由程序来控制其操作过程地现代化电子装置。
ENIAC的设计师——美籍匈牙利数学家 冯.诺依曼
冯.诺依曼提出的原理和思想为: (1)采用二进制,为什么?这个课后大家讨论 (2)存储程序控制 (3)计算机的五个基本部件组成,并且规定了五个部分的基本功能
刘洪,东汉“算圣”
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课后作业:1.了解中国计算机发展历史 2.了解中国网络发展史
要求:1.在qq群里面的作业功能上传,可以手写拍照,也可以整理电子稿 2.整理答案重点涉及年代,重要人物,重要事件,重要的产品
存储器采用水银延迟线。在这个时期,没有系统软件,用机器语言和汇编语言编程.计算机只 能在少数尖端领域中得到运用,一般用于科学,军事和财务等方面的计算.
晶体管计算机
年代:1959-1964 主要特点:采用晶体管等半导体器件,以磁鼓和磁盘为辅助存储器,采用 算法语言(高级语言)编程,并开始出现操作系统。由于采用晶体管代替电子 管,所以很轻,且运算速度比较快,达到每秒几十万次
中小规模集成电路计算机
年代:1964-1972 主要特点:用中小规模集成电路作为计算机电子器件,同时主存储器开始采用半导体存
1.1 计算机发展历史及特点
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年12 月上午 11时52 分20.1 2.1311: 52Dece mber 13, 2020
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8、业余生活要有意义,不要越轨。20 20年12 月13日 星期日 11时52 分8秒1 1:52:08 13 December 2020
•
9、一个人即使已登上顶峰,也仍要自 强不息 。上午 11时52 分8秒 上午11 时52分1 1:52:08 20.12.1 3
(CAI/CMI) 自动控制 多媒体应用 电子商务
2、计算机的发展趋势
(1)、巨型化
天气预报、地震机理研究、石油和地质勘 探,卫星图像处理等大量科学计算的高 科技领域。
(2)、微型化
ENIAC
(3)、网络化 使用远程资源,共享程序、
数据和信息资源,网络用户
的通讯和合作。 (4)、智能化
模拟人的感觉和思维过程
•
2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。11:5 2:0811: 52:0811 :5212/ 13/2020 11:52:08 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 311:52: 0811:5 2Dec-20 13-Dec-20
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4、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的 错儿。 11:52:0 811:52: 0811:5 2Sunda y, December 13, 2020
第一节 计算机发展及应用
一、计算机发展史
世界上第一台电子计算机ENIAC(埃尼阿 克)于1946年2月14日在美国费城宣告 诞生。
电子计算机的理论和模型是由英国数学家 图灵在1936年发表的一篇名为《论可计 算数及判定问题中的应用》的论文中奠定 了基础。
计算机应用基础教程(Windows 7+Office 2010)(第4版) (1)[75页]
整合内存控制器,核心线程数是2核心4线程数,二级缓存L2容 量是2*256KB,三级缓存L3的容量达到8MB,功耗 65W。
(2)Intel酷睿i5处理器 Intel 酷睿i5核心线程数是4核心4线程数,二级缓存L2容量是
2003年9月,AMD公司发布了面向台式机的64位处理器。
1.1 计算机的发展与多核处理器
➢ 1.1.2 多核处理器
➢
多核(Multi-core)技术是将多个处理器核心集成在一个半
导体芯片上,各处理器核心耦合紧密,构成一个多处理器
(Multiprocessor)系统。多核处理器就是在单个半导体的一个
1.1 计算机的发展与多核处理器
1987年,Intel公司推出了80386微处理器,产生了386微机。1989 年,Intel公司推出了80486微处理器,于是产生了486微机。
1993年Intel公司推出了第五代微处理器Pentium(中文名“奔 腾”)。相应有了Pentium微机。1998年相继推出了Pentium Ⅱ、 Pentium Ⅲ、Pentium Ⅳ,主要用于高档微机。其他公司也推出 了相同档次的CPU等。
的基本概念,包括GB2312编码、BIG5编码等。
1.1 计算机的发展与多核处理器
1.1.1 计算机的发展概况
1.计算机发展的几个阶段 (1)第一代计算机(1946—1957年)——电子管数字计算机
时代使用机器语言编程,主要应用于军事目的和科学研究。
(2)第二代计算机(1958—1964年)——晶体管数字计算机 时代使用了操作系统,采用高级语言编程,应用领域广。
(3)第三代计算机(1964—1970年)——中、小规模集成电 路数字计算机时代
微型计算机基础知识
系统软件: 为解决用户使用计算机而编写的程序。
软件
例如: 操作系统、编译程序、汇编程序、 监控程序、诊断程序。
应用软件: 为解决特定问题而编制的程序 例如: 程序包、数据库、窗口软件。
2.三类编程语言:
机器语言
汇编语言
高级语言Βιβλιοθήκη 最贴近机器硬件的二 进制代码
使用助记符代替二进 制代码
将按权展开式按照十进制规律相加,即得对应十进制数。
(1011.11)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 + 0.25 = 11.75
(1011.11)2 = (11.75)10
微型计算机系统知识
3. 八进制数
发展 阶段
小型机阶段 微型机阶段
对大型机的第一次“缩小化”。
代表机型: 苹果公司的APPLE-2,IBM公司
对大型机的第二次的“的I缩BM小-P化C。”
客户机/服务器阶段 互联网阶段
处应理用于能航力空强,的铁计路算联机机订提票供系磁统盘。服 务和文件服务,处理能力强的扮演服 务器,处理能力弱的充当客户机。
人们使用最多的编程语言,较为流 行的有各类C、BASIC等。
微型计算机系统知识
1.2 微型计算机数制及其转换
1.2.1 微型计算机常用数制的特点
1. 十进制数
(1)它的数码K共有十个,为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。数码的 个数称为基数,十进制数的基数是10。
(2)在一个数中,每一位有各自的权 (3)遵从“逢十进一”的原则。 任何一个十进制都可以写成以10为底的幂之和的形式。
1.1 计算机的起源与发展历程
计算机发展中最杰出的代表人物
美籍匈牙利人冯· 诺依曼
在纯粹数学、应用数学、量子物理学、逻辑学、气 象学、军事学、计算机理论及应用、对策论和经济学 诸领域都有重要建树和贡献。 首先提出了在计算机内存储程序的概念,使用单一 处理部件来完成计算、存储及通信工作,使具有“存 储程序”的计算机成为现代计算机的重要标志。
1.1.1 计算机的起源
2.劳动实践中发明的计算工具 原始社会:结绳、垒石
春秋战国:算筹
唐代末:算盘(图1-2所示)
图1-2 算盘
1.1.1 计算机的起源
3.十七世纪以来出现的计算工具 1622年英国数学家奥特瑞德 :计算尺
1642年法国物理学家帕斯卡 :齿轮式加减
法器
1673年德国数学家莱布尼兹 :能进行四则
算速度比目前世界上最快的超级计算机快1 000
多倍,并且准确性极高。
研究现状:目前光学计算机的许多关键技术,
如光存储技术与光存储器、光电子集成电路等都
已取得重大突破。
1.1.5 未来计算机发展展望
5.量子计算机 定义:是指利用处于多现实态下的原子进行运
算的计算机。这种多现实态是量子力学的标志。
肯 :提出用机电方法来实现巴贝
奇分析机,制造出Mark I 计算机
1.1 计算机的起源与发展历程 1.1.2 电子计算机的问世
1.计算机发展中最杰出的代表人物 英国的艾兰· 图 灵
主要贡献:一是建立了图灵机(TM)的理论模型, 对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生 了意义深远的影响;二是提出了定义机器智能的图 灵测试(Turing Test),奠定了“人工智能”的理 论基础。
优点:
解题速度快。
微型计算机的基础知识
编辑ppt
7
1.1 微型计算机系统概述
(1)位(bit) 二进制数的一位,简写b
(2)字节(Byte) 8位二进制数组成一个字节,简写B
(3)还有千字节(KB),兆字节(MB),千兆字节(GB)等。
换算关系如下:
1B=8b 1GB=1024MB
例如:X86指令集、MMX(多媒体扩展指令集)、SSE(数 据流单指令扩展指令集)、SSE2、SSE3、SEE4(SSE4.1和 SSE4.2)等。
3、程序:
设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。
计算机程序可分为:
机器语言程序、汇编语言编程辑p序pt 和高级语言程序。
21
1.3 微型计算机基本工作原理
1.2 计算机硬件基本结构
3、存储器:
存储器分为内存储器(主存)和外存储器(辅存)。内存储器简称内 存或主存,它的存储容量一般较小,与CPU直接相连,存取速度快,主要 用于暂时存放当前执行的程序和相关数据;外存储器称为外存或辅存, 作为内存的辅助存储器,它的存储容量大,但存取速度远比内存慢,主 要用于存放需长期保存的程序和数据。
取指令——分析指令——执行指令
编辑ppt
23
1.3 微型计算机基本工作原理
6、计算机系统
主机 硬件
中央处理器 内存储器 外存储器
运算器 控制器
外设
输入设备
微型计算机系统
系统软件
输出设备
操作系统 服务软件 编译或解释系统
软件
信息管理软件
辅助设计软件
应用软件
文字处理软件
图形软件
各种程序包
如图:一个编完辑整pp的t 计算机系统
一、世界第一台计算机产生的背景及特点二、计算机的分代三.
1.1 计算机的发展与应用
1.1.2 计算机的特点
一、运算速度快 计算机采用二进制数字 运算,可得到很高的计算精 二、计算精度高 度。例如,圆周率的计算, 三、具有记忆存贮功能 经过1500多年许多科学家的 人工计算达到小数点后500 四、有逻辑判断功能 位,而第一台计算机诞生后 ,利用计算机计算马上达到 五、能进行自动控制
内存:集成度很高的半导体存储器 运算速度:每秒几千万次到几亿次 操作系统:DOS、Windows 用途:广泛应用于科学计算、数据处理、 过程控制、计算机辅助系统以及人工智能 等各个领域 其他:体积减小、速度增加、耗电减少、 价格降低、可靠性提高
1.1 计算机的发展与应用
1.1.2 计算机的特点
1.1 计算机的发展与应用
1.1.2 计算机的特点
一、运算速度快 二、计算精度高 计算机不但具有计算 三、具有记忆存贮功能 能力,还具有逻辑判断能 力。由于能进行逻辑判断 四、有逻辑判断功能 ,因而使得计算机能解决 各种不同的问题。 五、能进行自动控制
1.1 计算机的发展与应用
1.1.2 计算机的特点
1.1.1 计算机的发展概况
一、 世界第一台计算机产生的背景 及特点 二、 计算机的分代 三、 计算机发展方向 四、 我国计算机的发展
1.1 计算机的发展与应用
1.1.2 计算机的特点
一、运算速度快 二、计算精度高 三、具有记忆存储功能 四、有逻辑判断功能 五、能进行自动控制
全国计算机等级考试一级教程 1.1
第一章计算机基础知识1.1计算机的发展简史。
●世界第一台计算机ENIAC在1946年美国宾夕法尼亚大学诞生,主要元件是电子管。
●冯•诺依曼机。
在ENIAC的研究问世后,冯·诺依曼在研制EDVAC计算机时,总结并归纳了计算机的3个特点:1)采用二进制;0 12)存储程序控制;程序和数据存放在存储器中,即程序存储的概念。
计算机执行程序是,无需人工干预,能自动、连续地执行程序,并得到预期的结果。
3)由五个基本部件组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
今天的计算机的基本结构仍采用冯•诺依曼提出的原理和思想,人们称符合这种设计的计算机是冯•诺依曼机。
●中国计算机的发展概况:1958年,研制成功第一台电子计算机。
1983年,第一台亿次巨型电子计算机“银河”诞生。
1993年,第一台10亿次巨型银河计算机Ⅱ型通过鉴定。
1995年,曙光1000研制完成,其峰值运算可达25亿次每秒。
1999年,曙光2000-Ⅱ超级服务器诞生,其峰值运算可达1117亿次每秒。
2003年,推出曙光4000L,运算能力达到3万亿次每秒。
●计算机发展的四个阶段:计算机的发展趋势计算机的发展趋势是巨型化、微型化、网络化、智能化。
练习:1.世界上第一台电子计算机诞生于()年。
A)1939 B)1946 C)1952 D)19582.世界上第一台电子计算机名叫()。
A)EDV AC B)ENIAC C)EDSAC D)MARK-II3.冯·诺依曼研制成功的存储程序计算机名叫()。
A)EDV AC B)ENIAC C)EDSAC D)MARK-24.计算机采用的主机电子器件的发展顺序是()。
A)晶体管、电子管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路B)电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路C)晶体管、电子管、集成电路、芯片D)电子管、晶体管、集成电路、芯片5.计算机从其诞生至今已经经历了四个时代,这种对计算机划代的原则是根据()。
《Windows_XP+Office_2003实用教程》计算机基础知识
ASCII码的全称是美国国家信息交换标准字符码,已经被国际标准化组织(ISO)指定为国际标准,称为ISO646码,又称为国际5号码,在世界上通用。7位的ASCII码用一个字节的低7位进行编码,最高位为0,因此共有128个不同的编码值,可以表示128个不同字符的编码,包括52个英文大小写字母、10个阿拉伯数字、32个标点符号和34个控制码。
计算机系统的组成
1.5.1“存储程序控制”计算机的概念
存储程序控制
所谓存储程序,就是把程序本身当作数据来对待,程序和该程序处理的数据用同样的方式(均以二进制编码的形式)储存。计算机运行时,中央处理器依次从内存储器中逐条取出指令,按指令规定执行一系列的基本操作,最后完成一个复杂的工作。这一切工作都是由一个担任指挥工作的控制器和一个执行运算工作的运算器共同完成的,这就是存储程序控制的工作原理。尽管计算机技术发展很快,但“存储程序原理”至今仍然是计算机内在的基本工作原理。
指令的基本格式:操作码|操作数
1.4.2程序设计语言
用以同计算机交往的语言叫程序设计语言。程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。
指令系统也称为机器语言,也叫做二进制代码语言,它是由一串二进制数0、1构成的指令代码。机器语言是计算机硬件唯一能够识别的,不用翻译直接供机器使用的程序设计语言。不同机型的机器语言是不同的。与其他程序设计语言相比,其执行效率最高。
基数为2,即“逢二进一”。它含有两个数码:0、1。权为2i。
计算机内部一律采用二进制存储数据和进行运算,主要原因在于二进制数只有0和1两个基本数码,在计算机中可以通过电子器件的“开”、“关”两个物理状态来表示,降低了硬件的成本;对于系统来说,只有两个状态稳定性较高,容易控制;而且基于二进制的逻辑运算和算术运算都是最简单可靠的。
计算机发展概述
计算机发展概述1.计算机发展历程1946年2月,人类历史上第一台电子数字计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。
在同年,著名美籍匈牙利数学家冯·诺依曼(Neumann,John von)提出了“存储程序”和“程序控制”的思想,这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础,已成为计算机设计的基本原则。
2. 冯·诺依曼思想的核心要点是:(1) 计算机的基本结构应由五大部件组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
(2) 计算机中应采用二进制形式表示数据和指令。
(3) 采用“存储程序”和“程序控制”的工作方式。
3. 计算机大致经历了四个阶段第一代计算机(1946年~1957年),采用电子管作为逻辑元件,因此称为电子管计算机。
使用机器语言作为编程语言,应用范围主要是科学计算。
其体积较大,运算速度较低,存储容量不大,而且价格昂贵,使用也不方便。
第二代计算机(1958年~1964年),采用晶体管作为逻辑元件。
开始使用汇编语言进行程序设计,应用范围扩展到数据处理和事务处理及工业控制。
其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍,体积为原来的几十分之一。
第三代计算机(1965年~1970年),这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件,并且出现了操作系统,使计算机的功能越来越强,应用范围越来越广。
它们不仅用于科学计算,还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域,出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统,可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。
第四代计算机(1971年至今),采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机。
例如80386微处理器,在面积约为10mm×l0mm的单个芯片上,可以集成大约32万个晶体管,使计算机的体积大大缩小,出现了微型化的计算机。
操作系统不断完善,出现了Windows操作系统,应用软件层出不穷,逐步形成软件产业。
微型计算机概论
微型计算机概论1.1微型计算机的发展概况1.1.1微型计算机的发展及应用概述自1946年世界上第一台电子计算机在美国问世以来,计算机科学和技术获得了高速发展。
电子计算机的产生和发展是20世纪最重要的科技成果之一。
到今天为止,电子计算机的发展已经历了由第一代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代集成电路计算机到第四代大规模集成电路、超大规模集成电路计算机的四代发展过程。
未来的计算机将是半导体技术、光学技术和电子仿生技术相结合的产物。
由于超导器件、集成光学器件、电子仿生器件和纳米技术的迅速发展,将出现超导计算机、光学计算机、纳米计算机、神经计算机和人工智能计算机等。
新一代计算机将着眼于机器的智能化,使之具有逻辑推理、分析、判断和决策的功能。
目前,已经有了第五代“非冯·诺伊曼”计算机和第六代“神经”计算机的研制计划。
计算机按其性能、价格和体积可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。
微型机诞生于20世纪70年代,一方面是由于当时军事、工业自动化技术的发展,需要体积小、功耗低、可靠性好的微型计算机;另一方面,由于大规模(LSI)和超大规模集成电路(VLSl)的迅速发展,可以在单片硅片上集成几千到几十万个晶体管,为微型机的产生打下了坚实的物质基础,引发了新的技术革命。
微型计算机一经问世,就以不可阻挡的势头迅猛发展,成为当今计算机发展的一个主流方向。
当前,微型计算机的应用已日益普及,深入到社会生活的各个领域,改变了人们传统的工作、学习和生活方式,成为信息时代的主要标志。
微型计算机的特点是:1.集成度高,体积小,重量轻,价格低廉;2.部件标准化,易于组装及维修;3.高可靠性及适应性。
在计算机技术中,一般把计算机的核心部件——运算器和控制器——称为中央处理单元,简称CPU(Central Processing Unit)。
微处理器是利用大规模集成电路技术,把计算机中的运算器和控制器集成在一块硅片上的集成电路(包括多个内部寄存器),通常称为微处理器MPU(MicroProcessor Unit)或MP(Micro Processor)。
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计算机辅助教学( 计算机辅助教学(CAI)与计算机管理教学 ) ):应用于教学领域。 (CMI): ): 自动控制: 自动控制:用计算机控制机床、军用飞机等参 数,提高了效率。 多媒体应用: 多媒体应用:除可以处理文字信息外,还可以 处理声音、视频、图像等多媒体信息。 电子商务: 电子商务:商务的电子化、数模集 及速度进一步提高。应用 领域扩展到文字处理、企 成电路 业管理、自动控制等。
大规模、超 体积小,速度快,容量大。 第四代 1971年至今 大规模集成 性能规模提高,价格大幅 度降低,应用广泛。 电路
3、计算机的特点
快速的运算能力。 高强的存储记忆能力。 很高的计算精度和可靠性。 具有较强的逻辑判断能力。 工作全部自动进行。 适用范围广,通用性强。
2、计算机的发展史
起止年代 主要元件 电子管 特点及应用领域
计算机发展的初级阶段, 体积巨大,运算速度低, 耗电量大,存储容量小。 主要用来进行科学计算。 体积减小,耗电量较小, 运算速度较高,价格下降。 不仅用于科学计算,还用 于数据和事物处理以及工 业控制。
1946~1957 第一代 年 1958~1964 第二代 年 1965~1970 第三代 年
拓展:计算机的应用领域
科学计算: 科学计算:最早的应用应用领域,计算速度快, 精度高。 信息处理: 信息处理:对外部设备的各种信息进行收集整 理、存储、分类、统计、加工、传递、检索等。 计算机辅助设计( 计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造 ) ):主要应用于机械、电子、宇航建 (CAM): ): 筑等产品的总体设计、造型设计、结构设计等。
ENIAC共使用了 共使用了18000 共使用了 个电子管, 个电子管,70000个电 个电 阻器,占地170平方米, 平方米, 阻器,占地 平方米 重达30吨 重达 吨,每秒可从事 5000次加法运算,300 次加法运算, 次加法运算 次乘法运算。 次乘法运算。
1958年8月1日,我国第一台数字电子计 算机——103机诞生,平均运算速度为每 秒30次。经改进配置了磁心存储器,计算 机的运算速度提高到每秒1800次。
1.第一台计算机
世界上第一台计算机是1946年2月14日由美 国宾夕法尼亚大学研制成功的,名为 “ENIAC”(埃尼阿克)。
背景: 背景:第二次世界大战期间, 美国军方要求宾州大学莫奇 来博士和他的学生爱克特设 计以真空管取代继电器的 “电子化”电脑—ENIAC (埃尼阿克), 目的是用 来计算炮弹弹道。