電子計算機的發(fā)展計算機工作原理

計算機—信息處理工具信息處理工作信息輸入信息處理信息輸出計算工具的發(fā)展結(jié)繩記事刻記用手指計數(shù)（遠古時期）算盤計算機（現(xiàn)代社會）計算機器理論發(fā)展時間工具功能發(fā)明人17世紀19世紀20世紀20世紀40年代計算機器加減運算分析機圖靈機電子計算機結(jié)構(gòu)模型任何計算運算能力強具有存儲器查爾斯·巴貝芝

阿倫·圖靈約翰·馮·諾伊曼按組成的元器件來分：（共分為四代）

第一代(1946—1957)：電子管計算機主要特點:1)采用電子管制作邏輯部件,機器體積大,耗電量大,壽命短,可靠性差,成本高。

2)采用汞存儲器或電子射線管作存儲部件,容量很小

3)輸入輸出裝置主要采用穿孔卡片,速度慢,使用不方便。

4)只能用機器語言和匯編語言編程,沒有系統(tǒng)軟件。電子計算機的發(fā)展世界上第一臺電子計算機ENIAC（埃尼阿克）：1946年2月14日，誕生在美國賓夕法尼亞大學(xué)。該機18800只電子管、重30噸，每秒5000次運算速度。

第二次世界大戰(zhàn)期間，美國軍方要求賓州大學(xué)莫奇來（Mauchly）博士和他的學(xué)生愛克特（Eckert）

設(shè)計以真空管取代繼電器的“電子化”電腦——ENIAC（Electronic

Numerical

Integrator

and

Calculator），

電子數(shù)字積分器與計算器），

目的是用來計算炮彈彈道。

這部機器使用了18800個真空管，長50英尺，寬30英尺，

占地1500平方英尺，重達30噸（大約是一間半的教室大，六只大象重）。它的計算速度快，每秒可從事5000次的加法運算，運作了九年之久。吃電很兇，

據(jù)傳ENIAC每次一開機，整個費城西區(qū)的電燈都為之黯然失色。（摘在人民網(wǎng)）早期計算機ENIAC早期計算機ENIAC

第二代(1958—1964)：晶體管計算機采用晶體管制作邏輯部件，機器體積減小，重量減輕，能耗降低，成本下降，計算機的可靠性和運算速度均得到提高。

2)采用磁芯作為主存儲器，采用磁盤、磁鼓作為外存儲器。

3）開始有系統(tǒng)軟件，提出操作系統(tǒng)概念，出現(xiàn)高級語言。主要特點:第三代(1965—1971)：中小規(guī)模集成電路計算機

1）采用中小規(guī)模集成電路制作邏輯部件,機器體積更小，重量更輕,能耗更低,成本更下降,計算機的可靠性和運算速度有更大提高。

2)采用半導(dǎo)體存儲器作為主存,使存儲容量有了大幅度提高,提高了系統(tǒng)的處理能力。

3)系統(tǒng)軟件有了較大發(fā)展,出現(xiàn)分時操作系統(tǒng)。

4)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè)計思想,為復(fù)雜的軟件提供了技術(shù)保證。主要特點：第四代(1972—至今)：大規(guī)模超大規(guī)模集成電路計算機，其主要特點:

1)采用大規(guī)模,超大規(guī)模集成電路,使體積減小,重量成本大幅度降低,出現(xiàn)了微型計算機。

2)半導(dǎo)體存儲集程度越來越來高,主存容量越來越大,外存儲器引進了光盤。

3)使用方便的外部設(shè)備相繼出現(xiàn),4)軟件產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達,各種軟件極大的方便了用戶。

5)計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合,計算機網(wǎng)絡(luò)使得世界緊密聯(lián)系在一起?；ミB網(wǎng)已深入人們的生活。

6)多媒體技術(shù)崛起,計算機將圖形,圖象,聲音,文字處理集于一體,與之相應(yīng)的信息高速公路也在籌劃實施之中。我國電子計算機的發(fā)展我國從1956年開始電子計算機科研和教學(xué)工作。1983年12月研制成功每秒運行1億次的“銀河”巨型計算機；1992年11月研制成功每秒運行10億次的“銀河Ⅱ”巨型計算機；1997年研制成功每秒運行130億次的“銀河Ⅲ”巨型計算機。計算機的發(fā)展向微型化和巨型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。世界上運行速度最快的超級計算機誕生這臺名為“Summit”的超級計算機的浮點運算速度可達每秒20億億次。如何來理解這一數(shù)字？打個比方來說，假如一個人每秒可進行1次運算，那他需要活到63億年以上，才能與Summit在1秒鐘內(nèi)的運算量相匹敵。這也意味著，這臺計算機超越當(dāng)前超級計算領(lǐng)域的世界冠軍——中國神威·太湖之光。Summit超級計算機思考計算機為什么叫電腦？體會人處理信息的過程，哪些器官參與了？計算機工作原理—“馮·諾依曼原理”“存儲程序控制”原理的基本內(nèi)容是：1、采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令（Instruction）;2、將程序（數(shù)據(jù)和指令序列）預(yù)先存放在主存儲器中，使計算機在工作時能夠自動高速地從存儲器中取出指令，并加以執(zhí)行；3、由運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大基本部件組成計算機系統(tǒng)，并規(guī)定了這五大部件的基本功能。計算機工作原理圖輸入設(shè)備外存儲器內(nèi)存儲器控制器輸出設(shè)備數(shù)據(jù)信號控制信號運算器存儲器中央處理器CPU

計算機五大部件1.輸入設(shè)備：能把程序、數(shù)字、圖形、圖像、聲音等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機可以接受的數(shù)字信號并輸入到計算機中。2.存儲器：計算機的記憶裝置，用來存儲程序和數(shù)據(jù)，并根據(jù)指令向其他部件提供這些數(shù)據(jù)。計算機的存儲器可分為主存儲器和輔助存儲器，又稱內(nèi)存儲器和外存儲器。3.運算器：執(zhí)行數(shù)值計算和邏輯運算。4.控制器：分析程序指令，控制計算機的各部分協(xié)調(diào)地工作。5.輸出設(shè)備：用來輸出結(jié)果的部件。議一議人腦和電腦誰更厲害？總結(jié)：計算機運算能力比人要強，但這些都是人賦予給它的，它只能無限接近于人，并不能超越人。思考與練習(xí)1、世界上第一臺計算機于1946年誕生，它的名字叫________

（）

Ａ、EDVACＢ、EDSACＣ、ENIACＤ、UNIVAC-1２、第一臺電子計算機的主要電子元件為___（）

Ａ、晶體管Ｂ、小規(guī)模集成電路Ｃ、大規(guī)模集成電路Ｄ、電子管DＣ選擇題

3、被人們尊稱為“電腦之父”的是（ ）。

A、喬治布爾 B、艾侖圖靈

C、馮諾依曼 D、比爾蓋茨 C4、人們習(xí)慣于將計算機的發(fā)展劃分為四代，劃分的主要依據(jù)是（）。A、主機所用的主要元器件 B、計算機的運行速度C、計算機的應(yīng)用領(lǐng)域 D、計算機的規(guī)模

A5、1946年2月14日，第一臺電子數(shù)字式計算機誕生在（）[A]美國 [B]英國 [C]德國 [D]法國A6、計算機的發(fā)展趨勢是（）[A]巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化[B]巨型化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化[C]巨型化、微型化、一體化、智能化[D]巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化D7、現(xiàn)在使用的電腦，一般都屬于第（）代計算機。

A、二 B、三

C、四 D、五 C9、計算機硬件有五部分組成，其中組成CPU的是（）。A、運算器和控制器 B、運算器和存儲器C、控制器和存儲器 D、運算器和輸出設(shè)備

8、在以下的觀點中，正確的是（）[A]由馮諾依曼提議，微型電子計算機中采用了windows操作系統(tǒng)[B]世界上第一臺計算機由馮諾依曼教授主持研發(fā)。[C]在世界上第一臺計算機上采用的是“存儲程序原則”[D]目前的數(shù)字式計算機主要采用由馮諾依曼提出的“二進制和存儲程序原則