计算机发展的四个阶段及核心电子元器件
2024年信息技术计算机的发展史
信息技术计算机的发展史一、引言二、计算机的起源计算机的起源可以追溯到20世纪40年代,当时为了解决军事和科学研究中的计算问题,美国宾夕法尼亚大学的摩尔电机学院研制出了世界上第一台电子数字计算机——ENIAC(电子数值积分计算机)。
ENIAC的问世标志着计算机时代的到来,它采用电子管作为主要元器件,实现了高速计算和自动计算。
三、计算机的发展1.第一代计算机(1946-1957):电子管计算机在ENIAC问世后,计算机技术得到了迅速发展。
这一时期的计算机采用电子管作为主要元器件,体积庞大、功耗高、可靠性差。
然而,它们在科学研究、军事、工业等领域发挥了重要作用,为后续计算机技术的发展奠定了基础。
2.第二代计算机(1958-1964):晶体管计算机20世纪50年代,晶体管的发明使得计算机体积缩小、功耗降低、可靠性提高。
这一时期的计算机开始采用晶体管代替电子管,运算速度和存储容量得到了大幅提升。
同时,计算机软件也得到了快速发展,高级编程语言的出现使得计算机编程变得更加便捷。
3.第三代计算机(1965-1970):集成电路计算机20世纪60年代,集成电路技术的出现使得计算机的集成度大幅提高,计算机体积进一步缩小,功耗降低,性能提升。
这一时期的计算机广泛应用于科研、工业、商业等领域,成为推动社会进步的重要力量。
4.第四代计算机(1971年至今):微处理器计算机20世纪70年代,微处理器的发明使得计算机进入了一个全新的时代。
微处理器将中央处理器(CPU)集成在一块芯片上,计算机体积进一步缩小,性能大幅提升。
这一时期的计算机开始进入家庭、办公室等场所,成为人们生活、工作的重要工具。
四、计算机的现状1.科学研究:计算机在科学研究领域发挥着至关重要的作用,如模拟实验、数据分析、计算化学等。
2.工业生产:计算机在工业生产中广泛应用于自动化控制、、智能制造等。
3.商业应用:计算机在商业领域发挥着重要作用,如电子商务、企业管理、金融分析等。
计算机知识点
计算机知识点1.计算机定义:电子计算机简称计算机,是一种处理信息的(电子)机器,能自动、高速、精确地对信息进行储存、传送和加工处理。
2. 计算机发展的四个阶段(按组成计算机的电子元件划分):电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路电子。
3. 计算机分类:高性能计算机:是指比微机和工作站性能更高的计算机,主要以计算机速度为衡量标准;微型计算机:又称个人计算机(PC );嵌入式计算机(系统):将微机或某个微机核心部件安装在某个专用设备之内,对这个设备进行控制和管理,使设备具有智能化操作的特点。
4. 计算机应用的领域:科学计算、数据处理、辅助工程、远程控制、人工智能。
5. 未来新兴的计算机:超导计算机、量子计算机、光子计算机、生物计算机、神经网络将计算机。
6. 计算机系统的组成:一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成。
7. 硬件系统:是指构成计算机的看得见、摸得着的东西,如元器件、电路板、零部件等物理实体和物理装置,称为计算机硬件;硬件系统是组成计算机系统的各个物理设备的总称,是计算机系统的物理基础,又称为裸机。
8. 硬件系统:包括运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五大部分;运算器:主要功能是对数据进行各种运算(算术运算和逻辑运算);控制器:主要功能是协调并控制计算机系统的各个部件按程序中安排好的指令序列执行指定的工作,使整个计算机系统有条不紊的工作;存储器:用于存放程序、参与运算的数据和运算结果,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取;对存储器的操作分为读操作和写操作两种。
有关储存器的基本术语和概念:存储器通常分为内存储器(内存)和为存储器(辅存),内存储器(即内存)用于存放CPU 要处理的数据和指令;外存储器(即外存)主要用于长期存放程序或数据信息。
内存和外存的利弊:内存是由半导体器件构成,其工作速度高,但造价高,断电后多数内存信息会丢失;外存靠磁性物质或凹凸点记录信息,不会因断电而丢失信息,其造价较同样容量的内存而言低,但其工作速度较慢。
信息学奥赛基础知识
信息学奥林匹克竞赛基础知识1.计算机的发展(1)电子计算机的定义:是一种能够根据程序指令和要求,自动进行高速的数值运算和逻辑运算,同时具有存储、记忆功能的电子集成设备。
(2)电子计算机的类型:巨型机、小巨型机、大中型机、小型机、工作站和个人机(即微型计算机,亦称PC机)。
(3)电子计算机的发展:已经经历了四代,目前正在向第五代过渡。
第一代(1946-1956):电子管器件;机器语言或符号机器语言,科学计算应用为主。
结构上以CPU为中心,使用机器语言,速度慢,存储量小,主要用于数值计算。
第二代(1957-1963):晶体管器件;结构上以存储器为中心,高级语言,管理程序与操作系统;应用扩展至事务处理领域。
第三代(1964-1973):集成电路(IC)器件;结构上以存储器为中心,增加了多种外部设备;软件得到一定发展,计算机处理图象、文字和资料功能加强,远程终端联机系统,更完整的系统软件与更广泛的应用领域。
第四代(1974-):大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)器件;微型计算机;巨型计算机。
计算机网络与分布式处理;软件工程;数据库技术;人工智能;应用深入到人类生活的各个领域。
微型计算机四个发展阶段:第一代:4位和低档8位微处理器;如Intel4004、Intel8008;萌芽状态。
第二代:8位微处理器;如Intel8080、Intel8085、MC6800、Z80等;成长阶段。
第三代:16位微处理器;如Intel8086、Z8000、MC68000;成熟阶段。
第四代:32位微处理器。
如Z80000、MC68020、Intel386、486以及Pentium;全盛时期。
全世界第一台电子计算机(ENIAC)于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学装配完成。
2.计算机的应用领域:(1)科学计算:进行数值计算,针对计算数据量大和数值范围广的领域;(2)数据处理:对数据输入或输出量尤其巨大而计算过程则相对简单的事务进行处理;(3)过程控制:在工业生产过程中进行自动控制,使之具有良好的实时性和可靠性;(4)计算机辅助设计(CAD)/计算机辅助制造(CAM):可使大量的图形实现交互式操作;(5)计算机网络:现代计算机技术与通信技术紧密结合的产物。
计算机发展阶段的划分
计算机发展阶段的划分一共有四个发展阶段:第一代计算机特征是采用电子管作为主要元器件第二代计算机特征是采用晶体管作为主要器件第三代计算机特征是半导体中小规模集成电路第四代计算机特征是大规模和超大规模集成电路电子管(第一阶段)-晶体管(第二阶段)--中小规模集成电路(第三阶段)--大规模及超大规模集成电路(第四阶段)--智能(第五阶段)计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。
是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。
可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。
人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。
计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。
如果要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序(下简称翻译程序)。
翻译程序本身是一组程序,不同的高级语言都有相应的翻译程序。
翻译的方法有两种:一种称为“解释”。
早期的BASIC源程序的执行都采用这种方式。
它调用机器配备的BASIC“解释程序”,在运行BASIC源程序时,逐条把BASIC的源程序语句进行解释和执行,它不保留目标程序代码,即不产生可执行文件。
这种方式速度较慢,每次运行都要经过“解释”,边解释边执行。
另一种称为“编译”,它调用相应语言的编译程序,把源程序变成目标程序(以.OBJ为扩展名),然后再用连接程序,把目标程序与库文件相连接形成可执行文件。
尽管编译的过程复杂一些,但它形成的可执行文件(以.exe为扩展名)可以反复执行,速度较快。
运行程序时只要键入可执行程序的文件名,再按Enter键即可。
对源程序进行解释和编译任务的程序,分别叫作编译程序和解释程序。
如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高级语言,使用时需有相应的编译程序;BASIC、LISP等高级语言,使用时需用相应的解释程序。
第2课 计算机的发展与特点
计算机可以用来做各种模型机械的 零件图和家装图,应用十分广泛
课后小结:
本节课我们学习了计算机的发展简史, 了解了它的四个发展阶段,要求同学们熟 悉这四个阶段性的时间和标志性元件,并 对计算机的主要应用领域有一个清晰的认 识。
课后作业:
1.计算机按数据处理速度可分为巨型机、________、_________、 ____________、___________。其中________就是我们日常工作与办公 时所常见的电脑。 2.第一代的计算机的主要特点是__________________________。运算处 理速度一般能达到__________________________。 3.以下属于第三代计算机特点的选项有( )
a.通用性
b.智能化
c.系列化
d.标准化
4.试着简述四代计算机的大致时间段及每代计算机的主要元器件与特点。
第一代:电子管计算机时代(1946~1958) 这一代的主要特点是采用电子管作为基本的元器件,运算速度 一般是每秒数千次至数万次左右。软件方面确定了程序设计的概 念,出现了高级语言的雏形。
小知识:世界上第一台计算机是于1946年在美国的宾夕法尼 亚大学研制成功的,也被称为 电子数字计算机。
第二代:晶体管计算机时代(1959~1964)
任务二:计算机的特点
在我们的日常生活中,接触的很多都是 模拟信息与信号,比如一般我们收看的都是 模拟电视,所看到的也都是模拟信号,还有 人类听见的声音,它也是一种物理上的机械 波,也属于模拟信息的一种。 然而计算机则完全相反,它是利用数字 信号的高/低电平转换来作为开发依据的。
任务三:计算机的分类
在前四代的基础之上,也有很多计算机书籍提出了第五代的计算机 的说法,也就是说它们已经相应的俱备了一定的人工智能能力(AI),这 是计算机的终级发展趋势。比如我们经常听到电视上说某位国际象棋 大师与人类最新的计算机对战,还有时输给计算机,这时的计算机就 已经俱备了相应的人工智能,具有了一定的思考能力。
计算机基础知识竞赛试题
计算机基础知识竞赛材料、选择题1:电子计算机已经历了四个阶段的发展,不同阶段计算机的主要元器件分别是( B )A) 电子管、晶体管、集成电路、激光器件C) 晶体管、集成电路、激光器件、光介质2:以微处理器为核心组成的微型计算机属于(A) 第一代B) 第二代C) 第三代B) 电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路D) 晶体管、数码管、集成电路、激光器件D )计算机。
D) 第四代3 :个人计算机属于( A )A) 小巨型机B) 小型计算机C) 微型计算机D) 中型计算机4 : ( C)不是计算机语言。
A) 机器语言B)汇编语言C)自然语言D)高级语言5:微机的发展是以(B) 的发展为核心的。
A) 内存B)微处理器( CPU) C) 硬盘D)-H-丄芯片6 :下面关于键盘的说法中,不正确的是( D )A) 现在最常见的键盘有101 键盘、102 键盘和104 键盘B) 键盘分为五个区域:主键盘区、功能键区、光标控制键区、信号灯显示区和小键盘区C) 键盘是最常用也是最主要的输入设备D) 只有通过键盘,我们才能向计算机发出命令7:世界上第一台电子计算机的逻辑元件是( A )A) 电子管B) 晶体管C) 继电器D) 集成电路8 :冯•诺依曼关于计算机结构的主要设计思想是( B)组成。
A) 采用电子元件B) 程序存储C) 虚拟内存D) 数据存储9:在软件方面, 第一代计算机主要使用了( C)。
10 :在计算机应用中,“计算机辅助制造”和英文缩写是( C )A) CAD B) CAM C) CAE D) CAT11:在windows 中" 剪贴板"是( )中的一个临时存储区,用来临时存放文字、图形或文件等。
A) 内存B) 显示存储器C) 应用程序D) 硬盘12 : Windows 操作过程中,按( )键可以获得帮助。
A) <Esc> B) F1 C) <Atl> D) <Shift>13:在windows 中给文件或文件夹命名,可以使用的字符数不超过( )。
《大学计算机基础》第五版-第1-4章课后习题答案
第一章1.计算机的发展经历了那几个阶段?各阶段的主要特征是什么?a)四个阶段:电子管计算机阶段;晶体管电路电子计算机阶段;集成电路计算机阶段;大规模集成电路电子计算机阶段。
b)主要特征:电子管计算机阶段:采用电子管作为计算机的逻辑元件;数据表示主要是定点数;用机器语言或汇编语言编写程序。
晶体管电路电子计算机阶段:采用晶体管作为计算机的逻辑元件,内存大都使用铁金氧磁性材料制成的磁芯存储器.集成电路计算机阶段:逻辑元件采用小规模集成电路和中规模集成电路。
大规模集成电路电子计算机阶段:逻辑元件采用大规模集成电路和超大规模集成电路。
2.按综合性能指标分类,计算机一般分为哪几类?请列出各计算机的代表机型.高性能计算机(曙光),微型机(台式机算机),工作站(DN—100),服务器(Web服务器)。
3.信息与数据的区别是什么?信息:对各种事物的变化和特征的反映,又是事物之间相互作用和联系表征。
数据:是信息的载体。
4.什么是信息技术?一般是指一系列与计算机等相关的技术。
5.为什么说微电子技术是整个信息技术的基础?晶体管是集成电路技术发展的基础,而微电子技术就是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术。
6.信息处理技术具体包括哪些内容?3C含义是什么?a)对获取的信息进行识别、转换、加工,使信息安全地存储、传送,并能方便的检索、再生、利用,或便于人们从中提炼知识、发现规律的工作手段。
b)信息技术、计算机技术和控制技术的总称7.试述当代计算机的主要应用。
应用于科学计算、数据处理、电子商务、过程控制、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统、多媒体技术和人工智能等。
第二章1.简述计算机系统的组成。
由硬件系统和软件系统组成2.计算机硬件包括那几个部分?分别说明各部分的作用。
a)主机和外设b)主机包括中央处理器和内存作用分别是指挥计算机的各部件按照指令的功能要求协调工作和存放预执行的程序和数据。
计算机的发展史ppt课件
相关人物事件
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。
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。
1964年:
4月7日,在IBM成 立50周年之际,由年仅 40岁的吉恩.阿姆达尔 (G. Amdahl)担任主 设计师,历时四年研发 的IBM360计算机问世, 标志着第三代计算机的 全面登场,这也是IBM 历史上最为成功的机型。
1965年:
DEC公司推出 了PDP-8型计算 机,标志着小型机 时代的到来。
第四代大规模和超大规模集成电路计算机:
起止年代为1972年至今,主要元器件是大规模及 超大规模集成电路,这时候的计算机性能大幅度提高, 价格大幅度下降,广泛应用于社会生活的各个领域.
第五代:
第五代计算机指具有人工智能的新一代计算机,它 具有推理、联想、判断、决策、学习等功能。计算机 的发展将在什么时候进入第五代?什么是第五代计算机? 目前还没有明确的说法。但有一点可以肯定,在现在 的智能社会中,计算机、网络、通信技术会三位一体 化。新世纪的计算机将把人从重复、枯燥的信息处理 中解脱出来,从而改变我们的工作、生活和学习方式, 给人类和社会拓展了更大的生存和发展空间。
第二代晶体管计算机:
起止年代为 1958~1964年,主要元件 是晶体管,这时候的计算 机体积减小,耗电较少,运 算速度提高,价格下降.不 仅用于数据处理和事务管 理,并逐渐用于工业控制.
第三代中小规模集成电路计算机:
起止年代为1965~1971 年,主要元器件是中小规模集 成电路,这时候的计算机体积. 功耗进一步减小,可靠性及速 度进一步提高.应用领域进一 步拓宽至文字处理,企业管理, 自动控制,城市交通管理等方 面.
电子元器件发展经历的四个阶段
电子元器件发展经历的四个阶段电子元器件是电子元件和电小型的机器、仪器的组成部分,其本身常由若干零件构成,可以在同类产品中通用;常指电器、无线电、仪表等工业的某些零件,如电容、晶体管、游丝、发条等子器件的总称。
常见的有二极管等。
电子元器件包括:电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路、压电、晶体、石英、陶瓷磁性材料、印刷电路用基材基板、电子功能工艺专用材料、电子胶(带)制品、电子化学材料及部品等。
电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。
电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。
第一代电子产品以电子管为核心。
四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点,很快地被各国应用起来,在很大范围内取代了电子管。
五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路,它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展。
集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。
由于,电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性,所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。
在20世纪出现并得到飞速发展的电子元器件工业使整个世界和人们的工作、生活习惯发生了翻天覆地的变化。
电子元器件的发展历史实际上就是电子工业的发展历史。
1906年,李·德福雷斯特发明了真空三极管,用来放大电话的声音电流。
此后,人们强烈地期待着能够诞生一种固体器件,用来作为质量轻、价廉和寿命长的放大器和电子开关。
1947年,点接触型锗晶体管的诞生,在电子器件的发展史上翻开了新的一页。
计算机基础知识大全
1、计算机工作原理:1)什么是计算机计算机(Computer)是一种能接收和存储信息,并按照存储在其内部的程序(这些程序是人们意志的体现)对输入的信息进行加工、处理,然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。
2)计算机工作原理——冯·诺依曼原理(又称为存储程序原理)(1)组成计算机的物理设备(硬件)包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分;(2)所有程序和数据都以二进制形式存储在存储器中;(3)计算机系统在程序控制下自动运行。
2、计算机的发展:1)计算机的发展:计算机从诞生发展到今天,已经经历了四个阶段,现正向第五代过渡。
见下表。
计算机发展的四个阶段2)微型计算机的发展:上世纪70年代初,美国Intel公司等采用先进的微电子技术将运算器和控制器集成到一块芯片中,称之为微处理器(MPU)。
其发展大约经历了六个阶段,如下表。
微机的六个发展阶段3)我国计算机的发展情况我国的计算机事业始于20世纪50年代。
1952年我国的第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。
1960年,我国第一台自行研制的通用电子计算机107机问世。
1964年,我国研制了大型通用电子计算机119机,用于我国第一颗氢弹研制工作的计算任务。
20世纪70年代以后,我国生产的计算机进入了集成电路计算机时期。
1974年,我国设计的DJS-130机通过了鉴定并投入批量生产。
进入20世纪80年代,我国又研制成功了巨型机。
1982年,我国独立研制成功了银河I型巨型计算机,运算速度为每秒1亿次。
1997年6月研制成功的银河Ⅲ型巨型计算机,运算速度为每秒130亿次。
这些机器的出现,标志着我国的计算机技术水平踏上了一个新的台阶。
1999年,银河四代巨型机研制成功。
2000年,我国自行研制成功高性能计算机“神威I”,其主要技术指标和性能达到国际先进水平。
我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。
2005年4月18日,完全由我国科学界自行研发、拥有自主知识产权的中国首款六十四位高性能通用CPU芯片CPU———“龙芯二号”芯片正式发布。
计算机硬件发展史概述
计算机硬件发展史概述航天学院物理电子学摘要:计算机硬件的性能直接决定着计算机的性能。
计算机硬件的发展大致经历了机械计算机、电子计算机、晶体管计算机、集成电路时代,功能越来越强,性能越来越高,技术越来越完善。
关键词:计算机,硬件,发展历程,性能1计算机的诞生1.1诞生历程现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。
从17世纪初开始,欧洲一批数学家已经开始设计和制造能进行简单数学运算的机器。
最初,1614年苏格兰人John Napier发表了一篇论文,其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置,不久后有了计算尺的发明。
1642年,著名的法国数学家帕斯卡在计算尺的基础上,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器,可以进行加减运算,一般认为这是第一台机械式计算机,如图1.1所示。
1678年,德国数学家莱布尼茨制成的演算机,进一步解决了十进制数的乘、除运算。
1822年,英国人巴贝奇设计了能根据数学议程进行运算的差分机,后来又于1834年提出分析机的设想。
在这之后的一百多年,伴随着电磁学、电工电子学不断取得重大进展,现代计算机的雏形逐渐形成。
图1.1帕斯卡的加法器1.2电子计算机的诞生20世纪30年代,随着数学和物理等科学技术的蓬勃发展,数值分析得到重视,大量的运算迫切需要能替代人工运算的先进计算机。
第二次世界大战爆发前后,军事科学技术对高速计算工具的需要非常迫切,比如导弹弹道问题就需要大量的科技人员去计算,电子计算机就是在这样的背景下诞生的。
第一台真正意义上的计算机诞生于1946年,是宾夕法尼亚大学物理学家谟克利和工程师埃克特领导数人花时3年多研制而成的,并被命名为ENIAC。
这台计算机含有电子管18000个,电阻和电容数万个,占地170平方米,功率为25千瓦,最初是用于计算导弹弹道和氢弹的研制。
当ENIAC公开展示时,一条炮弹的轨迹用20s就能算出,比炮弹本身的飞行时间还要短。
《大学计算机基础》知识点总结
●绪论1.计算机发展的各阶段,和各自特点。
第一代计算机(1945-1958):采用电子管作为基本元器件,使用机器语言和汇编语言进行程序设计。
第二代计算机(1959-1964):采用晶体管作为基本元器件,使用汇编语言和高级语言进行程序设计。
第三代计算机(1965-1970):采用中小规模集成电路作为基本元器件,出现了操作系统。
第四代计算机(1970-今):采用大规模、超大规模集成电路作为基本元器件,出现了数据库管理系统和微型计算机。
2.第一台计算机:年份名字ENIAC:第一台电子计算机,诞生于1946年3.计算机类别:巨型机大型机中型机小型机微机●信息与编码1.进制与转换(1)计算机科学中常用的数制:十进制、二进制、八进制、十六进制。
(2)计算机用二进制的原因:①电路简单,易于表示②可靠性高③运算简单④逻辑性强(3)能用计算机计算器进行进制转换2.存储单位(1)位(bit):位是计算机存储数据的最小单位,一个二进制位只能表示两种状态,如0、1。
(2)字节(Byte):字节是数据处理的基本单位,一个字节是由八位二进制数组成。
1Byte=8bit(3)存储器容量大小的单位:KB、MB、GB。
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB(4)字(Word):字是CPU通过数据总线一次存取、加工和传送数据的长度。
一个字通常由一个或若干个字节组成。
字长越长,计算机性能越强。
常用的字长:16位、32位、64位等。
3.各种类别数据的存储(特别是英文和汉字)ASCII码:7位→128种汉字的存储方式,能计算汉字的存储大小。
计算机系统1.冯诺依曼体系结构计算机之父——冯·诺依曼(J. Von Neumann),奠定现代计算机的体系结构。
冯·诺依曼在EDVAC设计方案中提出了“存储程序”原理计算机的三个特征:①基本器件由电子器件组成②具有内部存储信息的能力,内部信息以二进制数表示③运算过程由程序自动控制2.计算机系统构成计算机系统={硬件系统,软件系统}3.计算机硬件系统五大部分运算器:负责完成算术运算和逻辑运算。
现代计算机的发展
现代计算机的发展在现代计算机诞生后的60年中,计算机所采用的基本电子元器件经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路4个发展阶段。
1.第1代(1946—1953年)第1代计算机采用电子管作为基本电子元件,当时,主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型。
由于电子管体积大、耗电多,这一代计算机运算速度低,存储容量小,可靠性差且造价昂贵。
在计算机中,几乎没有什么软件配置,编制程序用机械语言或汇编语言。
计算机主要用于科学计算和军事应用方面。
代表机型为1952年有冯·诺依曼设计的EDV AC计算机,这台计算机工采用2300个电子管,运行速度比ENIAC提高了10倍,冯·诺依曼“程序存储”的设想首次在这台计算机上得到了体现。
2·第2代(1954—1963年)第2代计算机采用晶体管作为基本电子原件,第2代计算机另一个很重要的特点说是存储器的革命。
1951年,当时尚在美国哈弗的大学计算机实验室的华人留学生王安发明了磁心存储器,这项技术彻底改变了继电器存储器的工作方式和与处理器的连接方法,也大大缩小了存储器的体积,为第2代计算机的发展奠定了基础。
这个时代计算机软件配置开始出现,一些高级程序设计语言相继问世。
如科学计算用的FORTRAN,商业事务处理用的COBOL,符号处理用的LISP等高级语言开始进入实用阶段。
操作系统也初步成型,是计算机的使用方法由手工操作改变为自动作业管理。
3.第3代(1964—1970年)第3代计算机采用中小规模集成电路作为基本电子元件,计算机的体积和耗电量有了显著减小,计算速度也显著提高,存储容量大幅度增加。
半导体存储器逐步取代了磁心存储器的主存储器地位,磁盘成了不可缺少的辅助存储器,并且开始普遍采用虚拟存储技术。
同时,计算机的软件技术也有了较大的发展,出现了操作系统和编译系统,出现了更多的高级程序设计语言。
计算机的发展历程
计算机的发展历程第一代电子管计算机(1945-1956):第三代计算机图册(2)1946年2月15日,标志现代计算机诞生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在费城公诸于世。
ENIAC 代表了计算机发展史上的里程碑,它通过不同部分之间的重新接线编程,还拥有并行计算能力。
ENIAC由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发,使用了18000个电子管,70000个电阻器,有5百万个焊接点,耗电160千瓦,其运算速度为每秒5000次。
第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的,每种机器有各自不同的机器语言,功能受到限制,速度也慢。
另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓储存数据。
第二代晶体管计算机 (1956-1963):1948年,晶体管的发明代替了体积庞大电子管,电子设备的体积不断减小。
1956年,晶体管在计算机中使用,晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。
第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。
1960年,出现了一些成功地用在商业领域、大学和政府部门的第二代计算机。
第二代计算机用晶体管代替电子管,还有现代计算机的一些部件:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。
计算机中存储的程序使得计算机有很好的适应性,可以更有效地用于商业用途。
在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等语言,使计算机编程更容易。
新的职业(程序员、分析员和计算机系统专家)和整个软件产业由此诞生。
第四代大规模集成电路计算机 (1971- ):大规模集成电路(LSI) 可以在一个芯片上容纳几百个元件。
到了80 年代,超大规模集成电路(VLSI) 在芯片上容纳了几十万个元件,后来的(ULSI) 将数字扩充到百万级。
可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降,而功能和可靠性不断增强。
70 年代中期,计算机制造商开始将计算机带给普通消费者,这时的小型机带有友好界面的软件包,供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程序。
计算机历史发展简述
计算机发展历史阶段简述一、计算机模型——图灵机1936年,英国数学家阿兰・麦席森・图灵(1912-1954年)提出了一种抽象的计算模型——图灵机( Turing machine)。
图灵机,又称图灵计算机,即将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象,由一个虚拟的机器替代人类进行数学运算。
所谓的图灵机就是指一个抽象的机器,它有一条无限长的纸带,纸带分成了一个一个的小方格,每个方格有不同的颜色。
有一个机器头在纸带上移来移去。
机器头有一组内部状态,还有一些固定的程序。
在每个时刻,机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息,然后结合自己的内部状态查找程序表,根据程序输出信息到纸带方格上,并转换自己的内部状态,然后进行移动。
图灵机二、世界第一台计算机世界上第一台电子计算机是由美国爱荷华州立大学的约翰· 文森特·阿塔纳索夫(John Vincent Atanasoff)教授和他的研究生克利福特·贝瑞(Clifford Berry)先生在1937年至1941年间开发的"阿塔纳索夫-贝瑞计算机(Atanasoff-Berry Computer,简称ABC)"。
这台计算机是电子与电器的结合,电路系统中装有300个电子真空管执行数字计算与逻辑运算,机器使用电容器来进行数值存储,数据输入采用打孔读卡方法,还采用了二进位制。
因此,ABC的设计中已经包含了现代计算机中四个最重要的基本概念,从这个角度来说它是一台真正现代意义上的电子计算机。
在国内的绝大部分媒体上都会出现世界上第一台电子计算机是上世纪1946年由美国人毛克利(John Mauchly)发明的ENIAC文字记载,在维基百科()上你只要输入"John Vincent Atanasoff"或"Atanasoff–Berry Computer"就可以找到"约翰·文森特·阿塔纳索夫"教授的生平和"阿塔纳索夫-贝瑞计算机(Atanasoff-Berry Computer)"的发明过程,在Google中搜索"Atanasoff–Berry Computer"也会有四万多条检索结果,在美国爱荷华州立大学的网站上有更详细的介绍(/)。
计算机元件发展阶段
计算机元件发展阶段一、电子管时代在计算机元件的发展历史中,电子管是最早使用的元件之一。
电子管是一种利用电子在真空或气体中运动的元件,具有放大、开关和整流等功能。
20世纪40年代至50年代,计算机主要采用电子管作为核心元件,如ENIAC(美国第一台通用电子计算机)就是由数千个电子管组成的。
二、晶体管时代晶体管是20世纪50年代中期开始使用的计算机元件,它是一种半导体元件,具有放大和开关功能。
相比于电子管,晶体管更小巧、更可靠、更节能,并且寿命更长。
晶体管技术的引入极大地推动了计算机的发展,使计算机体积不断缩小,性能不断提高。
三、集成电路时代集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是20世纪60年代中期开始出现的计算机元件。
集成电路将数百到数千个晶体管、电阻器和电容器等元件集成在一块半导体材料(通常是硅)上,形成一个电路。
集成电路的出现使得计算机元件更加紧凑,功耗更低,性能更高。
此外,集成电路还可以通过不同的电路设计实现不同的功能,进一步推动了计算机的多样化发展。
四、超大规模集成电路时代超大规模集成电路(Very Large Scale Integration,简称VLSI)是20世纪70年代开始兴起的计算机元件。
VLSI技术使得数十万到数百万个晶体管集成在一块芯片上,进一步提高了计算机的集成度和性能。
VLSI技术的发展使得计算机的体积进一步缩小,功耗进一步降低,可靠性和稳定性也得到了显著提升。
五、大规模集成电路时代大规模集成电路(Large Scale Integration,简称LSI)是20世纪80年代开始流行的计算机元件。
LSI技术使得上百万到上亿个晶体管可以集成在一块芯片上,进一步提高了计算机的性能和集成度。
LSI技术的应用使得计算机在各个领域的应用更加广泛,如个人计算机、服务器、通信设备等。
六、超大规模集成电路时代超大规模集成电路(Ultra Large Scale Integration,简称ULSI)是20世纪90年代以来的计算机元件发展阶段。
计算机发展四个时代划分依据
计算机发展四个时代划分依据计算机作为现代社会不可或缺的工具,在其发展的过程中经历了数个阶段,逐渐演变成今天我们所熟知的形态。
本文将从技术特点、应用领域和计算机硬件性能三个方面,对计算机发展的四个时代进行划分。
一、电子管时代(1940s-1950s)电子管时代是计算机发展的最初阶段,也是现代计算机的雏形。
其核心元器件是电子管,这种电子设备能够对电信号进行放大和开关操作。
电子管时代的计算机体积庞大、能效低下、维护困难,但却为计算机的发展奠定了基础。
1. 技术特点电子管是计算机的基本元件,能够进行放大和开关操作。
计算机通过电子管来实现数据存储、数据处理和控制逻辑操作等功能。
2. 应用领域电子管时代的计算机应用范围有限,主要用于科学研究、军事领域以及大型企业的数据处理等。
3. 计算机硬件性能由于电子管的特性限制,计算机体积庞大、运算速度较慢、能效低下。
二、晶体管时代(1950s-1960s)晶体管时代是计算机发展的第二阶段,晶体管替代了电子管,使得计算机体积进一步缩小,性能得到了提升。
1. 技术特点晶体管是一种半导体器件,具有电子管的放大和开关功能,但比电子管更小巧、更可靠。
晶体管时代的计算机基本构成由晶体管、继电器和电子管组成。
2. 应用领域晶体管时代的计算机开始应用于商业领域、科学研究和军事领域等,也开始被大型企业用于数据处理。
3. 计算机硬件性能相比于电子管时代,晶体管时代的计算机体积更小、运算速度更快、能效更高。
三、集成电路时代(1960s-1980s)集成电路时代是计算机发展的第三阶段,集成电路的应用使得计算机的功能更加强大,体积进一步缩小,性能得到显著提升。
1. 技术特点集成电路是将晶体管和其他电子元件集成在一个芯片上,实现更高度的集成化。
集成电路时代的计算机核心由集成电路组成。
2. 应用领域集成电路时代的计算机应用范围进一步扩展,包括科学研究、商业应用、军事领域、教育等各个方面。
3. 计算机硬件性能集成电路的应用使得计算机的体积进一步缩小,性能获得大幅提升,运算速度和能效均得到显著改善。
计算机基础知识整理【史上最全】
知识模块:计算机基础知识考点一:计算机的发展及应用一、计算机的发展世界上第一台计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator,称为电子数字积分计算机)1946 年2 月诞生于美国。
从元器件来说,计算机发展大致经历了四代的变化: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:小型计算机;第四代为1972 迄今,大规模和超大规模集成电路:微型计算机;1971 年Intel 公司开发出Intel 4004(第一块CPU)微处理器,标志进入了微型机阶段。
二、我国计算机的发展1958 年我国研制成功第一台计算机103 机;1983 年国防科技大学研制成功的银河-I 号亿次运算巨型计算机是我国自行研制的第 1 台亿次运算计算机系统;2009 年曙光5000A,峰值计算速度超过200 万亿次(我国首台百万亿次超级计算机);2009 年11 月“天河一号”的峰值速度达到每秒1206.19 万亿次,是中国首台每秒运算速度超过千万亿次的超级计算机。
2010 年“天河一号”升级后的“天河一号A”的峰值速度达到每秒2570 万亿次,速度超过当时的最快的超级计算机—美国的“美洲豹”(每秒1750 万亿次),成为当时世界上运算速度最快的计算机。
三、计算机的分类及特点1.计算机的分类1) 按用途分:通用计算机和专用计算机。
2) 按规模及性能分:巨型计算机、大/中型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站和服务器。
3) 按计算机的原理分类:模拟式电子计算机、数字电子计算机和数字模拟混合式电子计算机2.计算机的特点自动控制能力;处理速度快、精度高;“记忆”能力强;能进行逻辑判断;很高的计算精读;支持人机交互;通用性强。
计算机的体系结构仍在继续发展,其发展趋势是智能化、网络化、巨型化、微型化。
计算机发展历程-小学科学知识链
.知识链电子计算机发展的四个时代:电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、大规模和超大规模集成电路时代。
计算机的发展是跟着科技的发展而发展。
一、电子管时代( 1946-- 1957)认识一下电子管: (1904)电子管是近似于灯炮同样的真空玻璃器件,1904年,世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下出生了。
弗莱明为此获取了这项发明的专利权。
人类第一只电子管的出生,标记着世界此后进入了电子时代。
当时做为重要的电子器件,电子管能够用来制造好多产品。
这是电子管收音机这是电子管电视机最早的电子计算机就是用电子管束造的。
1946年 2 月 14 日,由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”( ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美国宾夕法尼亚大学识世了。
ENIAC 是美国奥伯丁武器试验场为了知足计算弹道需要而研制成的。
这台计算器使用了 17840支电子管,大小为 80 英尺×8英尺,重达 28t(吨),功耗为 170kW,其运算速度为每秒 5000 次的加法运算,造价为 487000美元。
ENIAC 的问世拥有划时代的意义,表示电子计算机时代的到来。
在此后60 多年里,计算机技术以惊人的速度发展,没有任何一门技术的性能价钱比能在30 年内增加6 个数目级。
二.晶体管时代 (1954-1964).晶体管的主要制作原料是硅、锗。
硅和锗是一种半导体资料。
半导体是介于金属和非金属之间的物质。
1939年 12 月 29 日,威廉·肖克利在实验室的笔录本上写下了有可能用半导体取代真空管的想法。
8 年以后,他和贝尔实验室的此外两位同事 Walter Brattain、John Bardeen终于成功试验了晶体管。
1956 年,美国科学家肖克莱、巴丁、布拉顿三人,因发明晶体管同时荣获诺贝尔物理学奖。
晶体管的应用向来沿续到现在。
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计算机发展的四个阶段及核心电子元器件
计算机发展历经四个阶段:模拟计算机、符号计算机、晶体管计算机和集成电路计算机。
每个阶段都有其特定的核心电子元器件。
模拟计算机时期,电子元器件主要有电子管、电阻、电容、变压器和开关等。
这些元器件可以实现模拟信号的控制和处理,用于实现数据的输入输出和运算。
符号计算机时期,核心电子元器件主要有电子管、晶体管、集成电路、存储器和计算机控制器等。
这些元器件可以实现计算机的数据存储、运算、控制和输出等功能。
晶体管计算机时期,核心电子元器件主要有晶体管、集成电路、存储器、计算机控制器和输入/输出设备等。
这些元器件可以实现计算机的存储、运算、控制和输出等功能。
集成电路计算机时期,核心电子元器件主要有集成电路、存储器、计算机控制器、输入/输出设备和微处理器等。
这些元器件可以实现计算机的存储、运算、控制、输入/输出等功能,使计算机更加紧凑、高效。
综上所述,计算机发展经历了模拟计算机、符号计算机、晶体管计算机和集成电路计算机四个阶段,每个阶段都有其特定的核心电子元器件,它们可以实现计算机的数据存储、运算、控制和输出等功能,使计算机发展取得了长足的进步。