计算机的产生和发展
计算机的发展历程
计算机的发展历程现代计算机的历史开始于20世纪40年代后期。
一般认为，第一台真正意义上的电子计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的名为ENIAC的计算机。
但应该看到，计算机的诞生并不是一个孤立事件，它是几千年人类文明发展的产物，是长期的客观需求和技术准备的结果。
1.1.1 计算机的产生自从人类社会形成以来，人们对自动计算的追求就一直没有停止过。
人类从用石头、刻痕或绳结来计数和计算开始，陆续发明了算盘、计算尺等计算工具。
随后，在现代计算机问世之前，计算机的发展经历了机械计算机、机电计算机和萌芽期的电子计算机3个阶段。
1．机械计算机从17世纪到19世纪中期长达200多年的时间里，一批杰出的科学家相继进行了机械计算机的研制，其中的代表人物有帕斯卡（Blaise Pascal）、莱布尼茨（Gottfried Leibniz）和巴贝奇（Charles Babbage）。
这一时期的计算机虽然构造和性能还非常简单，但是其中体现的许多原理和思想已经开始接近现代计算机。
1642年，法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置，制成了最早的十进制加法机。
帕斯卡的加法机，虽然只能做简单的加、减运算，但是帕斯卡的工作是开创性的。
他提出了一个有意义的设想，即利用纯粹机械的装置来代替人们的思考和记忆。
这是人类发明计算工具的第一次尝试。
为了纪念这位自动计算的先驱，著名的程序设计语言Pascal就是以他的名字命名的。
德国著名的数学家莱布尼兹于1673年改进了帕斯卡的设计，发明了乘法机，这是第一台可以进行四则运算的机器。
莱布尼兹同时还提出了“可以用机械代替人进行繁琐、重复的计算工作”的伟大思想，这一思想至今鼓舞着人们探求新的计算机。
英国数学家巴贝齐在1822年发明了差分机，这是最早采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算机，体现了早期程序设计思想的萌芽。
1834年，巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机，其中采用了3个具有现代意义的装置：保存数据的寄存器；从寄存器取出数据进行运算的装置，并且机器的乘法以累次加法来实现；控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果的装置。
计算机基本介绍
计算机基本介绍计算机（Computer）是近代以来最重要的科技发明之一，是一种能够接受和处理数据、执行计算和逻辑操作的机器。
它在现代社会中被广泛应用于各个领域，对人们的生活、学习和工作产生了深远的影响。
本文将从计算机的定义、发展历程和基本构成三个方面进行介绍。
一、计算机的定义计算机是一种通过包含在其内部的硬件和软件来处理数据并产生有用的输出的设备。
计算机根据输入的指令和数据进行运算和操作，并输出结果。
它具有自动化、高效率和精确性的特点，使得人们能够更快速地解决问题并处理大量的信息。
二、计算机的发展历程1. 早期计算工具人类对于计算的需求可以追溯到数千年以前，早期的计算工具主要包括算盘、计算尺等，它们通过机械方式进行计算，但处理速度较慢且容易出错。
2. 电子计算机时代20世纪40年代，电子计算机的出现标志着计算机科学的重要里程碑，第一台通用计算机ENIAC诞生并投入使用。
电子计算机通过电子元件进行数据的处理和存储，极大地提高了计算速度和精确度。
3. 微型计算机时代20世纪70年代，微处理器技术的突破使得计算机规模大幅缩小，价格逐渐下降，微型计算机开始进入家庭和办公场所。
个人电脑（PC）的兴起引领了个人计算机时代的到来。
4. 信息化时代20世纪90年代至21世纪初，互联网的普及和发展推动了计算机的普及和应用。
计算机从简单的计算工具逐渐演化为连接世界的工具，催生了电子商务、社交媒体等新兴行业。
三、计算机的基本构成计算机由硬件和软件两部分构成。
1. 硬件计算机的硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等。
中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令和进行运算。
内存用于临时存储数据和指令，硬盘用于永久存储数据。
显示器、键盘和鼠标是与人机交互的界面。
2. 软件计算机的软件包括系统软件和应用软件。
系统软件是管理和控制计算机硬件及其他软件的程序，例如操作系统。
应用软件是用户进行各种任务所需要的程序，例如文字处理软件、图像处理软件等。
计算机的发展历史
计算机的发展历史计算机的发展历程一、第一台计算机的诞生第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。
ENIAC PC机耗资 100万美圆 600美圆重量 30吨 10kg占地 150平方米 0.25平方米电子器件 1.9万只电子管 100块集成电路运算速度 5000次/秒 500万次/秒二、计算机发展历史1、第一代计算机(1946~1958)电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次。
2、第二代计算机(1958~1964)晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算速度每秒几万次至几十万次。
3、第三代计算机(1964~1971)普遍采用集成电路;体积缩小;运算速度每秒几十万次至几百万次。
4、第四代计算机(1971~ )以大规模集成电路为主要器件;运算速度每秒几百万次至上亿次。
三、我国计算机发展历史从1953年开始研究，到1958年研制出了我国第一台计算机在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。
计算机的历史计算机是新技术革命的一支主力，也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。
计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。
计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。
现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息，处理结果也是信息。
利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法，都是按照一定的算法进行的。
这种算法是定义精确的一系列规则，它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。
信息处理的一般过程，是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内，然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作，直至获得预期的处理结果。
计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式，其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。
计算机的产生与发展历程
计算机的产生与发展历程计算机的发展历程可以从古老的算盘机到现今的超级计算机，概括而言可以分为六个时期：一、算盘时期：算盘可追溯到1400多年前，早在从前，中国就有庞大的“算经”体系，这种算盘机械是十分复杂，也是世界上最早出现的计算机机械之一。
古罗马时期，出现了古埃及的“算帛”机械，以及古罗马时期的“火把”装置和“尤威斯特法”计算机，它们在计算方面展示出了其计算能力，消除了人们在计算方面的困难。
二、逻辑器件阶段十九世纪末，英国数学家乔治·米尔斯（George Boole）发现，可以将普通的数学逻辑符号转换成电学符号，并推荐了使用接地及短路以模拟任何数学逻辑进行操作，他的设计被用来创造最早的逻辑器件——金氏定理机（Charles Babbage），这是一种机电一体的数学计算机，它被称为“19世纪最重要的技术发明”。
三、电子器件时期到二十世纪，人们发明了各种形式的电子器件，例如发光二极管（LED）、晶体管（transistors）、集成电路（IC）等，他们的发明标志着计算机从机电一体的时期进入了纯电子的时期，推动了计算机在技术、性能和存储能力上的飞速发展。
四、微处理器时期在上述发明之后，人类发明了集成电路级别的微处理器，它把所有电子零件都整合在一个集成电路级别的微处理器上，大大提高了计算机的存储容量、运行速度和性能，为计算机带来了真正的技术突破。
五、超级计算机时期随着微处理器的发展，人们开发出超级计算机，它可以容纳大量的芯片，拥有低耗电量的高性能，并且可以运行更加复杂的应用程序，用来处理海量数据，以及模拟不同类型的在线交互，从而在全球范围内的计算机互联网上形成了完整的计算机网络系统。
六、云计算时期最近，云计算技术也变得越来越流行，它可以为用户提供更多功能，更高效地使用多种数据资源，使计算机技术更加自由、优化和高效，并且广泛应用于各类企业，不仅可以减少企业的运维成本，还可以提高企业的经营效率。
计算机的产生和发展史
计算机的产生和发展史计算机是现代社会中不可或缺的重要工具，它的产生和发展可以追溯到人类历史中的多个阶段。
本文将从早期计算设备的诞生开始，逐步介绍计算机的演进过程，以及计算机在不同领域的广泛应用。
1. 早期计算设备的诞生早在公元前3000年左右，古代人类就开始使用一些原始的计算工具，比如使用算筹（一种木质或骨质制成的计算工具）进行简单的计算。
这些工具虽然原始，但是为后来计算机的发展奠定了基础。
2. 第一台电子计算机的问世20世纪早期，随着电子技术的进步，第一台真正意义上的电子计算机诞生了。
这台计算机名为ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer），于1946年在美国诺贝尔奖得主冯·诺依曼的领导下完成。
ENIAC计算机使用了大量的真空管和电子元件，体积巨大且能产生大量热量。
然而，ENIAC的问世标志着计算机行业的开端，也成为了后来计算机技术发展的基石。
3. 计算机技术的快速发展自ENIAC问世以来，计算机技术取得了长足的发展。
在1950年代，晶体管的发明使得计算机体积进一步缩小，并大幅提高了计算速度和稳定性。
1954年，IBM公司推出了第一台商用计算机IBM 650，标志着计算机从科研领域逐渐进入商业化应用阶段。
20世纪60年代，集成电路的发明进一步推动了计算机技术的发展。
集成电路将多个电子元件集成到一个芯片上，使得计算机的体积继续缩小，性能不断提升。
1969年，美国的ARPANET项目成功连接了四个计算机节点，实现了互联网的雏形，为后来的互联网时代埋下了伏笔。
4. 个人计算机的普及20世纪70年代，个人计算机开始普及。
1975年，美国的微软公司推出了第一个基于微处理器的个人计算机Altair 8800。
此后，微处理器技术的发展使得计算机的价格进一步降低，性能也得到了提高。
1981年，IBM推出了第一台IBM PC个人计算机，进一步推动了个人计算机的普及。
计算机的产生和发展史
1. 计算机的起源在原始社会中，人类开始使用结绳，垒石，枝条或刻字等方式进行辅助计算和计数的工具。
在春秋时期，我们的祖先发明了算筹计数的“ 筹算法” 。
公元六世纪，中国开始使用算盘作为计算工具，算盘是我国人民独特的创造，是第一种彻底使用十进制计算的工具。
由于人类一直在追求计算的速度与精度的提高:16世纪，苏格兰数学家尼培尔发明了一个计算乘法的数表，称为尼氏骨片。
1620年，欧洲的学者发明了对数计算尺。
1642年，法国数学家布莱士·帕斯卡（Blaise Pascal）发明了机械计算机。
19世纪，英国数学家查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）提出通用数字计算机的基本设计思想，于1822年设计了一台差分机，并于1832年设计一种基于计算自动化的程序控制分析机，提出了几乎完整的计算机设计方案，被誉为计算机之父。
1854年，英国数学家布尔（George Boole）提出符号逻辑思想。
2. 计算机的发展现代计算机就是从古老的计算工具一步一步发展过来的，中间经历过的挫折已经很难找到相关记载，到第一台真正意义上的电子计算机出现的时候已经到了20世纪中期。
1946年，冯·诺依曼提出计算机的基本原理：存储程序和程序控制。
1. 由二进制替代十进制2. 采用存储程序思想（核心）3. 指令由操作码和地址码组成4. 指令和数据存于存储器，按地址寻访5. 从逻辑分为运算器（ALU），控制器（CU），存储器，输入设备，输出设备五大部件同年第一台计算机ENIAC 埃尼阿克(Electronic Numerical Integrator And Calculator)在美国宾夕法尼亚大学现世并正式投入运行，参与研制工作的是宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫克莱和埃克特为首的研制小组，总共花费48万美金，隶属于军方用于计算弹道表，于1955年退役。
当时美军的弹道研究实验室每天要为陆军提供六张火力表，每张火力表包含几百条弹道，每条弹道都是复杂的非线性方程，只能用数值的方式进行近似计算，当时美国军方雇佣二百名计算员大约两个月才能计算完一张火力表，考虑战争情况，时间就是金钱，所以催生了计算设备的产生。
计算机基础知识--计算机发展史
3）计算机由五大部件组成
即运算器、控制器、存储器、输入装置和
输出装置五大部件组成，并规定了这五部分的
基本功能。
2、计算机的发展
传统大型机阶段，根据所采用的电子元件不同而划分为四代：
代别、 时间 第一代 硬件体系特征 运算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度
（次/秒）
特点、应用泛围和机器代表
机器语言、汇编语言，无操作系统。体积庞大、造价 昂贵、速度低、存储容量小、可靠性差、不易掌握。 (主要用于数值计算） （代表：UNIVAC-1）
计算机的产生与发展
1、计算机的诞生
p1
世界上第一台电子计算机于1946年在美国宾夕 法尼亚大学诞生，其全称为电子数字积分计算机， 简称ENIAC
该机器使用了18000个电子管，1500个继电器，占地167平方米，重达30 多吨，耗电150千瓦。每秒钟能完成5000次加法运算或400次乘法运算。
它是一台真正能自动运行的电子数字计算机，它标志着人 类文明的一次飞跃，标志着电子计算机时代的到来。
按使用范围分
1、通用计算机： 适用于一般科技运算、学术研究、工作设 计和数据处理等广泛用途的计算。 常说的计算机就是通用数字计算机。
2、专用计算机：
为适应某种特殊应用而设计的计算机，。 其运行程序不变，效率高，速度快，精度 高，但不宜它用。 如：飞机的自动驾驶仪、坦克上的火控系 统中用的计算机等。
ENIAC的两大缺点：
1、采用十进制数
2、不能存储程序
代表人物——冯 ·诺依曼
冯 ·诺依曼是美籍匈牙利数学家，他是计算机发展 过程中的一个重要代表人物，被西方人誉为“计算 机之父” 冯.诺依曼通过一篇论文概括了数字计算机的设 计思想，这些设计思想奠定了现代计算机的基本结 构，并开创了程序设计的新时代，被后人称为冯· 诺 依曼思想。
计算机的产生和发展史
计算机的产生和发展史计算机已成为我们日常生活中不可或缺的一部分，它在各个领域的应用已经深入到我们的工作、学习和娱乐之中。
然而，我们知道计算机的演化并非一蹴而就，它经历了漫长而曲折的发展史。
本文将带您回顾计算机的产生和发展，了解计算机朝着现代化的道路发展的轨迹。
1. 原始计算工具的产生人类对于计算的需求可以追溯到古代。
在古埃及、古希腊和古印度等文明中，人们利用手指、石块、皮筋等原始工具进行简单的计算。
然而，随着人类社会的不断进步，这种原始计算工具已经不能满足日益复杂的计算需求。
2. 机械计算机的诞生19世纪末，随着工业革命的兴起，机械计算机开始出现。
英国数学家查尔斯·巴贝奇设计了第一台通用计算机“分析引擎”，然而由于当时科学技术水平限制，该计算机并未能真正实现。
后来，德国工程师康拉德·楚泽设计了世界上第一台可用的机械计算机“楚泽机械计算器”，这标志着机械计算机的正式诞生。
3. 电子计算机的崛起20世纪40年代，电子管的问世为计算机的发展提供了突破口。
美国军方资助的康奇公司研制出了第一台真正意义上的电子计算机“康奇-埃克特-芯片计算机”，它是世界上第一台真正的电子计算机。
此后，电子计算机得到了快速发展，电子管逐渐被晶体管和集成电路取代，使计算机的体积大大减小，性能显著提升。
4. 个人计算机的出现20世纪70年代，随着微型计算机的问世，计算机进一步走入寻常百姓家。
英特尔公司推出了第一款微处理器芯片，人们可以将计算机放在家里进行个人使用。
个人计算机的普及带动了软件行业的发展，出现了大量的应用软件和游戏软件。
5. 互联网的普及与计算机的应用拓展20世纪90年代，全球范围内的互联网逐渐普及，计算机的应用领域进一步扩展。
人们可以通过互联网进行各种信息交流、在线购物、在线娱乐等活动。
同时，计算机科学的发展推动人工智能、大数据、云计算等技术的应用，使得计算机在各个领域发挥了巨大的作用。
6. 未来计算机的发展趋势随着科学技术的不断进步，计算机仍将继续发展。
简单介绍计算机的产生和发展
简单介绍计算机的产生和发展计算机的产生和发展可以大致分为四个阶段。
第一阶段：计算机的起源计算机的起源可以追溯到中国古代的算盘，距今已经有2600多年了。
算盘是中国古代的一项重要发明，被广泛使用，是人们计算的主要工具。
然后，在1642年，法国物理学家帕斯卡采用与钟表齿轮类似的装置，制成了齿轮式加减法器，这是世界上最早的十进制加法机。
相对于算盘来说，它是一种自动化的计算工具，运算效率要高于算盘，但只能进行简单的加减法运算。
第二阶段：机械计算机的发展在帕斯卡的基础上，德国数学家莱布尼茨于1673年发明了乘除法器，这是第一台可以运行完整四则运算的计算机。
到了1822年，英国数学家巴贝奇发明了差分机，可以进行多项式的加法，这是最早采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算机。
巴贝奇在差分机的基础上，准备研发机械式分析机，用于天文和航海计算，但可惜没有实现。
第三阶段：电子计算机的出现到了20世纪30年代，美国数学家艾肯提出用机电方法而不是机械方法来实现巴贝奇的想法，并在IBM公司的支持下，成功研制了MARK-I。
这是世界上第一台通用计算机。
在追求高效计算工具的过程中，人们经历了计算工具、机械式计算机、通用数字计算机等阶段。
通用计算机埃尼阿克在1946年2月的美国宾夕法尼亚大学研制成功，它是图灵机的完全再现，图灵机是英国数学家图灵提出的一个可用于计算的模型。
第四阶段：计算机的发展和应用自1946年以来，计算机的发展经历了从真空电子管到晶体管，再到集成电路，最后到大规模集成电路的阶段。
计算机的应用范围也从科学计算、军事研究扩展到工业控制、数据处理、事物处理等各个领域。
同时，计算机的分类也更加细致，按照规模可以分为巨型机、中型机、小型机和微型机；按照用途可以分为专用机和通用机。
计算机发展史
计算机发展概述
一、计算机的产生
二、计算机的发展
计算机的诞生
第二次世界大战期间，美国军方 要求宾州大学莫奇来（Mauchly） 博士和他的学生爱克特（Eckert） 设计以真空管取代继电器的"电子 化"电脑--ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator）， 电子数字积分器 与计算器）， 目的是用来计算炮 弹弹道。 这部机器使用了18800 个真空管，长50英 尺，宽30英尺， 占地1500平方英 尺，重达30吨（大约是一间半的 教室大，六只大象重）。它的计 算速度快，每秒可从事5000次的 加法运算，运作了九年之久。由 於吃电很凶， 据传ENIAC每次一 开机，整个费城西区的电灯都为 之黯然失色
尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发 热少、功耗低等 提高了计算机的计算能力，使数据的绝对值可 达2的几十次方或几百次方 伴随出现了打印机，磁带，磁盘，内存以及操 作系统等。而且开发了一些高级语言，软件产 业也由此产生。
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三、第三代集成电路数字计算机(1964~1971)
体积变小，功耗更低 价格降低 运算速度提高
1964年，美国IBM公司研 制成功第一个采用集成电 路的通用电子计算机系列 IBM360系统
集成电路板
应用领域进一步扩大
功能越来越强大
开始运用鼠标进行可视化操作
价格越来越低
计算能力越来越强大
计 算 机 发 展 的 几 个 阶 段
第一阶段：电子管（1946-1957） 第二阶段：晶体管（1958-1964） 第三阶段：集成电路（1965-1971） 第四阶段：大规模集成电路（1972-1975）
第1章计算机基础知识
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问 题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖 计算机科学之广度的一系列思维活动。
2. 计算思维的特征
把一个复杂的问题转化为若干简单问题的多次 重复 。
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1.2 计算机中信息的表示
一、数制的定义
1. 进位计数制 按进位的方式计数的数制称为进位计数制。 在日常生活中存在着多种进位计数制，人们使用最多的 是十进制。在十进制数进位运算中，采用“逢十进一”； 一年有12个月，采用的是十二进制。 2. 位权 位权是指一个数字在某个固定位置上所代表的值，简称 “权”。 例如：十进制数358=3*102+5*101+8*100。 位权的值是基数的若干次幂10n。
整数部分 8 68 8 8 取余 4 0 1 ͯ ͯ 小数部分 0.4375 8 3.50 8 4.0
8 1
0
21
例1-6:将十进制(2347)10转换为十六进制数
整数部分 16 2347 取余 11
16 146
16 9
0
2
9
22
3. 二进制数与十六进制数之间的转换
【例】：将[111101.010111]2 =[0011 1101.0101 1100]2 =[3D.5C]16
• 计算机发展的4个时代
分代 第一代 第二代 第三代 时间 1946~1953 1954~1963 1964~1970 主要电子器件 电子管 晶体管
中小规模
技术特点
穿孔卡片，机器
语言和汇编语言
磁盘，高级语言，
科学计算，中小型 计算机 大型化，集中式计 算，远程终端 超大型化，微机化， 嵌入式，图形用户 界面，多媒体，网 络通信
计算机的出现是20世纪人类最伟大的科学技术发明之一
计算机的出现是20世纪人类最伟大的科学技术发明之一，它是一种按程序自动进行信息处理的通用工具。
一、计算机的发展历史(了解)1.产生：1946年2月，美国，ENIAC，用于弹道轨迹计算(军事目的)2.发展阶段：按照计算机基本开关逻辑部件所使用的物理器件的变迁为依据，通常把计算机的发展过程划分为以下四个阶段：第一代(1946～1958)：电子管计算机时代，主要用于科学计算和军事用途。
第二代(1959～1964)：晶体管计算机时代，出现了高级程序设计语言，计算机的应用范围从军事研究、科学计算扩展到数据处理、工业控制等领域，并开始进入商业市场。
第三代(1965～1970)：中小规模集成电路计算机时代，这一阶段计算机的突出特点是可靠性高、功耗低、体积小、存储量大、速度快等，并且，更加广泛应用于科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域。
第四代(1971～今)：大规模和超大规模集成电路计算机时代。
3.发展方向：未来计算机将向巨型化、微型化、网络化、多媒体化和智能化方向发展。
【例题2-1】单选题：第二代计算机的硬件逻辑元件为( )A.晶体管B.中、小规模集成电路C.大规模集成电路D.超大规模集成电路正确答案：A解析：我们通常把计算机的发展过程划分为以下四个阶段：电子管计算机(第一代计算机)、晶体管计算机(第二代计算机)、中小规模集成电路计算机(第三代计算机)、大规模和超大规模集成电路计算机(第四代计算机)。
【例题2-2】第四代计算机的硬件逻辑元件是( )A.电子管B.晶体管C.中小规模集成电路D.大规模和超大规模集成电路正确答案：D解析：我们通常把计算机的发展过程划分为以下四个阶段：电子管计算机(第一代计算机)、按硬件结构晶体管计算机(第二代计算机)、中小规模集成电路计算机(第三代计算机)、大规模和超大规模集成电路计算机(第四代计算机)。
【例题2-3】多选题：计算机正向着( )方向发展。
A.巨型化B.网络化C.微型化D.智能化正确答案：ABCD解析：未来计算机将向巨型化、微型化、网络化、多媒体化和智能化方向发展。
第一章计算机发展史计算机系统的组成
• 冯.诺依曼结构计算机存储程序的计算机方案包 含的三个要点 • 1.采用二进制数的形式表示数据和指令 • 2.将指令和数据安执行顺序都存放在存储器中 • 3.由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备五大部分组成计算机。 • 其工作核心是存储程序和程序控制
计算机的特点和分类
1.计算机的主要特点 （1）运算速度快。现在的电子计算机可以达到每秒上亿次，甚至更高。 （2）计算精度高。电子计算机的计算精度是其他计算工具无法相比的。 （3）具有记忆和逻辑判断能力。 （4）程序进行自动化。计算机与以前的所有计算工具本质区别在于它 能摆脱人的干预，自动、连续地进行各 种操作。
控制器
运算器 存储器
大容量存储器
存储 器
存放程序 和数据
执行算术运算 和逻辑运算
I/O设备 I/O子系统
计算机系统的硬件组成 输入/输出设备
常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。 常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。
微型计算机的基本组成
（1）计算机硬件系统
• 计算机硬件系统由五部分构成 • 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 • 1、输入设备：输入设备是用来向计算机主机输入程序和数 据的设备。 • 2、运算器（ALU）：是计算机中进行算术运算和逻辑运算 的部件。 • 3、控制器：是统一控制和指挥计算机各个部件协调工作的 部件。 • 运算器和控制器合称为中央处理器（CPU）是计算机的核心 部件。 • 4、存储器：是用来存储程序和数据的部件把数据从存储器 中取出的过程称为读，把数据存入存储器的过程称为写存 储容量用B、KB、MB、GB等单位表示通常将存储器分为内 存储器和外存储器。
国于1980年制定的国家标准GB2312—80，代号为
计算机科学的发展历程
计算机科学的发展历程计算机科学作为一门学科，始于20世纪上半叶的美国。
它的诞生和发展经历了多个重要里程碑，这些里程碑不仅影响了计算机科学本身的发展，也对整个社会产生了深远的影响。
1. 第一台计算机的诞生计算机科学发展的第一个重要里程碑是第一台电子计算机的诞生。
1946年，美国宾夕法尼亚大学的艾克特和莫奇利瓦特使用电子管构建了ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer），它是世界上第一台通用电子计算机。
ENIAC的诞生标志着计算机科学的开始，它可以完成复杂的数值计算，具有了远远超出人类能力的计算能力。
2. 软件的出现计算机科学的发展又迈向了一个新的阶段——软件的出现。
在早期的计算机中，程序是直接通过硬件编写的，改变程序需要大量的时间和工作。
1952年，英国科学家图林发明了“汇编器”，它可以将符号指令（高级语言）转换为机器语言。
这项创新极大地简化了程序编写的过程，并推动了软件的产生。
3. 操作系统的发展操作系统是计算机科学发展中的另一个重要里程碑。
在1950年代，随着计算机应用的扩大，人们发现在一个计算过程中需要多个人和多个程序进行交互。
为了管理这些资源，操作系统应运而生。
1956年，MIT的约翰·麦卡锡发明了第一个操作系统——LISP。
从此，操作系统逐渐成为了计算机系统的核心组件，为其他软件提供了良好的运行环境。
4. 网络的兴起20世纪60年代，计算机科学又迈向了一个新的阶段——网络的兴起。
1969年，美国国防部资助的ARPANET项目实现了第一个分组交换网络，为后来的互联网的发展奠定了基础。
随着互联网的普及，计算机科学开始与信息技术、网络安全等领域紧密结合，推动了人们对信息时代的全面认识。
5. 人工智能的崛起人工智能的崛起是计算机科学的又一重要里程碑。
20世纪50年代，人工智能作为一门学科开始发展，并在接下来的几十年里经历了起伏。
计算机产生与发展
计算机产生与发展计算机是现代科技的重要产物，它的出现与发展对人类社会产生了巨大影响。
本文将从计算机的起源、发展和对社会的影响几个方面进行探讨。
一、计算机的起源计算机的起源可以追溯到古代。
古代人类使用算盘等简单的工具进行计算，但真正的计算机则要追溯到二十世纪初。
当时，科学家们开始研究如何利用电子技术来实现自动计算。
最早被认为是世界上第一台计算机的是由英国科学家埃尼阿克·巴贝奇设计的解析机，它可以进行数学运算。
然而，由于技术和制造条件的限制，这台机器从未完全建成。
二、计算机的发展随着科学技术的进步，计算机的发展进入了飞速阶段。
1946年，美国科学家首次成功研制出了真正意义上的电子计算机ENIAC。
这台计算机巨大而笨重，但它的出现标志着计算机的时代正式开启。
此后，随着技术的不断改进，计算机逐渐变得更加小型化、高速化和智能化。
1956年，IBM公司推出了第一台商用计算机，计算机开始应用于商业和实际生产领域。
近年来，计算机的发展更加迅猛。
超级计算机、云计算、人工智能等新技术的出现，进一步推动了计算机的发展。
如今，计算机已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，无论是个人使用还是企业应用都已经深入到各个领域。
三、计算机对社会的影响计算机的发展对社会产生了巨大影响。
首先，计算机的出现使得信息传递和处理变得更加迅速和高效。
人们可以通过计算机迅速获取各种信息，实现即时通讯，并且可以利用计算机进行数据处理和分析。
这极大地提高了工作和生活效率。
其次，计算机的应用改变了许多行业和职业。
在金融领域，计算机在交易和分析方面的应用使得金融市场更加稳定和高效。
在医疗领域，计算机的应用使得医疗设备更加智能化，医疗信息管理更加便捷。
在工业领域，计算机的应用实现了大规模自动化生产，提高了工业生产效率。
此外，计算机的发展也带来了一系列社会问题。
信息安全、隐私保护、人工智能的伦理问题等成为了亟待解决的难题。
因此，政府和相关机构需要加强监管和管理，确保计算机的应用能够产生积极的社会效益。
计算机基础知识
第一章计算机基础知识第一节计算机概述一、计算机的产生和发展1、定义：电子计算机是一种能够根据程序指令自动进行数据运算和逻辑判断的电子设备，简称计算机，俗称电脑，英文名称是computer。
2、产生：1946年2月，美国，ENIAC ，用于计算子弹道轨迹计算，主要组成元器件是电子管。
ENIAC只能进行简单的数据运算，其功能远远比不上现在的一台普通计算机。
3、发展：随着电子技术的发展，计算机的发展突飞猛进，不断更新换代，其体积是越来越小，功能越来越强，价格越来越低。
计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个时代。
二、计算机的特点（多选）1、运算速度快2、精确度高3、具有存储记忆和逻辑判断能力（判断）计算机不仅能够进行判断，还可以把数据、程序等信息储备起来，以供调用。
4、具有智能化特点5、具有高度的可靠性、通用性和广泛的兼容性。
计算机种类比较多，不同厂家、型号的计算机可以通用，软件的兼容性也逐步提高。
三、计算机的应用（多选）1、科学计算：科学计算是计算机最早应用的领域例如“航天飞机、人造卫星、天气预报2、数据处理：指计算机对数据进行记录、整理、统计、加工、利用、传播等一系列活动的总称。
（多选）企业利用计算机实现财务管理、人事工资管理、仓储管理、销售管理等管理信息系统；银行的通存通兑3、办公自动化4、自动控制5、计算机辅助设计6、人工智能四、计算机的分类（流程）巨型机、大型机、小型机、微型机（又称微机或PC,是我们目前所常用的）、便携机、手持机第二节计算机系统的组成原理一、计算机系统的组成1、计算机系统的组成一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
计算机硬件系统是构成计算机的所有实体。
（多选）计算机软件是指挥计算机进行工作的各种程序的集合,包括程序、数据和有关的文档资料。
二者的关系（判断）：计算机硬件是计算机系统运行的物质基础，软件是计算机的灵魂。
硬件配置再好，没有软件难以发挥作用，而软件也必须在硬件的支持下才能发挥作用。
计算机的产生与发展
计算机的产生与发展1．计算机的产生在人类文明的发展史中，为了进行有效的计算，人类一直在不断地探索，曾先后发明了各种计算工具，并进行了大量的理论和实际的研究工作，这些都对计算机的产生奠定了基础。
（1）计算工具的发展古代人曾采用木棍和石块进行计数和计算。
几百年前，我国发明了最早的计算工具——算盘，如图1.1.1所示。
算盘曾被称为世界上第一种手动式计数器。
与现代计算机相比，虽然算盘的结构和功能简单，需要人们按照口诀、拨动珠子进行四则运算。
但是因为它操作灵活、简便、计算准确，至今还有人使用算盘进行计算。
1621年英国数学家冈特根据对数表设计发明了计算尺，如图1.1.2所示。
对数计算尺不仅能进行加、减、乘、除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数。
对数尺一直沿用到计算器的出现。
图1.1 1 算盘图 1.1.2 计算尺1623 年，德国科学家契克卡德制造了人类有史以来第一台机械计算机，如图1.1.3所示。
这台机器能够进行六位数的加减乘除运算，并能通过铃声输出答案，通过转动齿轮来进行操作。
1642年法国数学家帕斯卡(B. Pascal)发明了加法器，首次确立了计算机器的概念，如图1.1.4所示。
这种机械计算机器采用齿轮传动装置进行进位，被称为帕斯卡机械计算机。
虽然当时只能进行加法运算，但是它的设计原理对计算机器的产生和发展产生了很大的影响，也用在了其他机器的设计中。
它的发明意义远远超出了它本身的使用价值，正如一位法国著名科学家所说：“帕斯卡的设想，在当时可以算作非凡的大胆。
因为他给了人们这样的启迪；机器可以代替人的思考。
”图1.1 3 第一台机械计算机图1.1 4 滚轮式加法器1673年德国数学家莱布尼茨在帕斯卡的发明基础上设计制造了一种能进行加、减、乘、除的手摇式计算器，如图1.1.5所示。
图1.1 5 手摇式计算器这些早期的机械式计算工具实现了计算工具的机械化，为自动计算机的产生奠定了基础。
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Pentium
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0.1
1975 1980 1985 1990 1995 2000
每18个月芯片能力增长一倍
微处理器（CPU）
改进微处理器
计算机的产生和发展
计算机的产生和发展
世界上第一台计算机何时何 地诞生？
计算机发展分哪几个阶段， 各阶段的标志是什么？
计算机发展局势பைடு நூலகம்
计机算 发史展
计算机的诞生
ENIAC (1946)第一台计算机(美国)
18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 耗电150千瓦 保存80个字节 每秒5千次加、减
法运算 价值40万美元
第一代：电子管计算机
逻辑元件 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～几万次／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
第二代：晶体管计算机
逻辑元件 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
通用化、系列化的局面
ＳＳＩ ＭＳＩ
第四代：大规模集成电路计算机
逻辑元件 （超）大规模集成电路 内 存 半导体存储器
外 存 磁盘和光盘 工作速度 几百万～几千万次／秒 应 用 以计算机网络为特征 微型计算机属于第四代计算机
ＬＳＩ ＶＬＳＩ
第五代：智能化计算机
主攻目标——让计算机具有人的听 、说、读、写和思维推理能力
的两种方法：
Intel
8088
Intel
80486 Pentium
1.提高工作速度
2. 同时处理 3. 更多的数据
4.7 MHz 100 MHz 500MHz
8 位 32 位 64 位
第 一 台 微 电 脑
Altair 8800
迈向图形界面的个人电脑
输入手段
多样化
交互界面
友好化
计算机 发展趋势
神经网络计算机 用数据单元模拟人 脑的神经元，并利用神 经元结点的分布式存储 和相互关联来模拟人脑 活动
生物计算机 使用蛋白分子为主要原 料制成的生物芯片构成， 存储能力巨大，而且以波 的形式来传播信息
将电脑浓缩在一颗芯片上
晶 体 管 数 目
2,300
4004
750万
24 年
奔腾PRO
800 8
100M
快，能耗少，可靠性高
第三代：集成电路计算机
逻辑元件 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～几千万次/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、