大学计算机基础教程及实训指导 第一部分 计算机基础

计算工具的演化
3). 算盘—约产生于公元600年左右。
4). Slide Rule 計算尺
十七世纪初出现了可以进行乘除运算和对数运算的計算尺。
Straight Slide Rule 直式計算尺
Circular Slide Rule 圓式計算尺
5).第一台机械计算机

十七世纪二十年代德 国科学家制造出了人 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。
计算机的应用及发展趋势
(1) (2) (3) (4) 科学计算 事务数据处Βιβλιοθήκη Baidu 过程控制 计算机辅助系统
CAI/CAD/CAM/CAT等
(5) 人工智能
机器人/专家系统/模式识别
利用计算 机来模仿 人类的智 力活动。
(6) 计算机网络—电子商务、电子政务 (7) 文化教育和娱乐
计算机的发展趋向
仪表、家用电器、 导弹弹头等
Mechanical Calculators
機械式計算機
6)第一台电子计算机ENIAC

1946年：2月14日，美国宾西法尼亚大学摩尔学院教授 莫契利（J. Mauchiy）和埃克特（J.Eckert）共同研制 成功了ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer):计算机。
第一代 器件 电子管数字 计算机
第二代 晶体管数字 计算机
第三代 集成电路数 字计算机
第四代 大规模集成 电路数字计 算机
时间 特点
1946～1958
体积大 耗电多 速度低 价格高
1959～1964
体积缩小 耗电降低 性能提高 有限兼容
1965～1970
体积、功耗、 价格、功能等 前进一大步； 软件逐步完善

理解应用性问题
• 数据在计算机之中是如何表示的？ • 进制、以及进制之间的转换 • 编码（ASCII码、汉字编码）

难点
• 进制、以及进制之间的转换 • 编码（ASCII码、汉字编码）
1 计算机概述
什么是计算机
1、第一台计算机 计算机发明初衷？ 计算工具的演化－第一台电子计算机的产生
计算工具的演化 1）. 最早的计算工具—人的十指。 2）. 算筹—中国古代的计算工具。
计算机的分类
• 按规模分类 巨型计算机 大/中型计算机 小型计算机 微型计算机 工作站 服务器 网络计算机
微型机的发展
微型机已从4位机、8位机、16位机、32位机发展到64位机。 微型机 的核心是微处理器
微型机已经深入到社会生活的各个领域，并进入千家万户，真正成为大 众化的信息处理工具
巨型化 微型化
天文、气象、宇航、 核反应等尖端科学 以及进一步探索新 兴科学 实现互通信息、 共享资源。
让人们利用计算 机以更接近自然 方式交换信息。
网络化
使计算机具备视觉、 听觉、语言、行为、 思维、逻辑推理、学 习、证明等能力
多媒体化
智能化
幻想一下未来计算机会是什么样？
○ 微软董事会主席比尔.盖茨提出： 未来计算机能与人对话，进入无线网络。具 有看、听和说的能力。无论是在家里还是办公
根据史书的记载和考古材料的发现，古代的算筹实际上是一根 根同样长短和粗细的小棍子，一般长为１３--１４ｃｍ，径粗 ０．２～０．３ｃｍ，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象 牙、金属等材料制成的，大约二百七十几枚为一束，放在一个 布袋里，系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候，就把它 们取出来，放在桌上、炕上或地上都能摆弄。 算筹的出现年代已经不可考，但据史料推测，算筹最晚出现在 春秋晚期战国初年（公元前722年～公元前221年），一直到算 盘发明推广之前都是中国最重要的计算工具。
1971至今
体积更小 功耗更低 可靠性提高 软件技术更趋 完善 上亿条指令/秒
运算速度
5千~3万次/秒
数十万~几百 数百万~几千 万次/秒 万次/秒
计算机的发展与应用
计算机的分类
按处理对象分类

数字计算机 模拟计算机
数字模拟混合计算机
按用途分类

通用计算机 专用计算机
计算机的发展与应用

• 输出：将处理所产生的的结果等数据送到相关输出设备。
• 存储：存储程序和数据。
2. 计算机的特点
(1) 运算速度快
(2) 计算精确度高 (3)存储容量大 (4)逻辑判断能力强 (5)自动化程度高
运算速度每秒钟执行 多少条指令，常用单 位MIPS
计算机发展的几个阶段
计算机的分代
1） 计算机的发展阶段，从电子器件发展来 说，若从1946年算起，可将计算机的发展分 为四代。
普通高等院校“十二五”规划教材
大学计算机基础教程及实训指导
第一章 计算机基础知识
本章主要内容
计算机的发展与应用
计算机中的数据及编码 微型计算机系统
微处理器 存储器
软件系统
总线、主板与接口
输入设备
输出设备
计算机的安全
讨论题
退出
本次课内容

常识性问题
• 什么是计算机？ • 计算机发展简史 • 计算机的特点及应用

这台计算机总共安装了17468只电子管，7200个二极管， 70000多电阻器，10000多 只电容器和6000只继电器， 电路的焊接点多达50万个,机器被安装在一排2.75米高的 金属柜里，占地面积为170平方米左右，总重量达 到30 吨，其运算速度达到每秒钟5000次加法，可以在
3/1000秒时间内做完两个10位数乘法。
6)第一台电子计算机ENIAC
6)第一台电子计算机ENIAC
6)第一台电子计算机ENIAC
6)第一台电子计算机ENIAC
什么是计算机？

计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据 进行输入、处理、输出和存储的系统。 计算机能够完成的基本操作及其主要功能： • 输入：接受由输入设备（如键盘、鼠标器、扫描仪等）提 供的数据。 • 处理：对数值、逻辑、字符等各种类型的数据进行操作， 按指定的方式进行转换。
室，人们都能够通过对话操纵计算机
2001年10月亚太会议上，盖茨又提出
未来十年，人类将迎来一个 既个性化又全球化的数字时代。 未来的电脑，会像一张纸那么 大，它可以识别每一个人的声 音，无论在何时、何地，人们 都可以自由地与世界交流，再 没有在线与否的限制。
计算机系统的组成与基本工作原理
计算机系统的基本组成及工作原理 硬件系统 软件系统