計(jì)算機(jī)的發(fā)展史及分類_第1頁(yè)
計(jì)算機(jī)的發(fā)展史及分類_第2頁(yè)
計(jì)算機(jī)的發(fā)展史及分類_第3頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第一講計(jì)算機(jī)的開展史及分類主講教師:成凱教學(xué)目的與要求了解計(jì)算機(jī)的開展歷史;理解計(jì)算機(jī)的根本工作原理、根本概念;初步了解計(jì)算機(jī)學(xué)科的內(nèi)涵、知識(shí)體系;了解有關(guān)職業(yè)和職業(yè)道德;產(chǎn)生興趣、樹立信心、建立目標(biāo);掌握方法,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。注意:本課程介紹的內(nèi)容大局部將在后續(xù)課程中學(xué)習(xí),所以,不要求弄懂每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)。重點(diǎn)、難點(diǎn)計(jì)算機(jī)的分類及其開展趨勢(shì)關(guān)鍵詞埃尼阿克〔ENIAC〕、馮·諾伊曼、學(xué)生計(jì)算機(jī)根底調(diào)查從來(lái)沒(méi)用過(guò)計(jì)算機(jī)玩過(guò)游戲做過(guò)文字編輯上過(guò)網(wǎng)組裝過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)寫過(guò)程序今天當(dāng)我們坐在電腦前盡情地享受電腦給我們帶來(lái)的便捷和快樂(lè)時(shí),我們有沒(méi)有想過(guò)電腦何時(shí)誕生,它的開展歷經(jīng)了什么樣的過(guò)程?它又有哪些分類?特點(diǎn),開展趨勢(shì)是什么?計(jì)算機(jī)在哪些應(yīng)用方面?帶著以上問(wèn)題我們進(jìn)入新課程……課堂引入計(jì)算機(jī)能夠做許多種不同的事:畫圖娛樂(lè)幫助人進(jìn)行決策模擬世界上的事物制作影視特技幫助人進(jìn)行設(shè)計(jì)幫助人制定方案……算題〔科學(xué)計(jì)算〕制作圖案處理文字記錄事實(shí)控制其他機(jī)器游戲發(fā)送消息識(shí)別語(yǔ)音計(jì)算機(jī)存在于我們的生活中任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史1.計(jì)算機(jī)的概念:計(jì)算機(jī)是一種能過(guò)按照預(yù)先存儲(chǔ)的程序,自動(dòng)地、高速地、精確地、進(jìn)行信息處理的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。某種程度上延伸了人腦的功能,常被稱為:電腦,英文:Computer.計(jì)算機(jī)是一種現(xiàn)代化的信息處理工具,它對(duì)信息進(jìn)行處理并提供所需結(jié)果,其結(jié)果〔輸出〕取決于所接收的信息〔輸入〕及相應(yīng)的程序。如以下圖所示:計(jì)算機(jī)事先存儲(chǔ)的程序輸入輸出計(jì)算工具開展史上第一次重大改革是算盤,也是我國(guó)古代勞動(dòng)人民首先創(chuàng)造和使用的。算盤由算籌演變而來(lái),并且和算籌并存競(jìng)爭(zhēng)了一個(gè)時(shí)期,終于在元代后期取代了算籌。元代后期“最早的數(shù)字計(jì)算機(jī)〞手動(dòng)式計(jì)算工具——算盤

任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史〔1〕機(jī)械式計(jì)算工具——帕斯卡加法器

法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡采用與鐘表類似的齒輪傳動(dòng)裝置,研制了世界上第一臺(tái)十進(jìn)制加減法器,這是人類歷史上的第一臺(tái)機(jī)械式計(jì)算機(jī)。由齒輪組成、以發(fā)條為動(dòng)力、通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)加減運(yùn)算的計(jì)算裝置。

1642年2.計(jì)算機(jī)的開展:任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史2.計(jì)算機(jī)的開展:1821年〔2〕機(jī)械式計(jì)算工具——差分機(jī)英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝奇設(shè)想和設(shè)計(jì)的第一臺(tái)完全可以編程計(jì)算機(jī)——差分機(jī),專門用于航海和天文計(jì)算,這是最早采用存放器〔齒輪式裝置〕來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算工具,表達(dá)了早期程序設(shè)計(jì)思想的萌芽,使計(jì)算工具從手動(dòng)機(jī)械躍入自動(dòng)機(jī)械的新時(shí)代。遺憾:沒(méi)有問(wèn)世任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史2.計(jì)算機(jī)的開展:〔3〕機(jī)電式計(jì)算機(jī)——制表機(jī)

第一臺(tái)可以自動(dòng)進(jìn)行加減乘除運(yùn)算、累計(jì)存檔、制作報(bào)表的制表機(jī),這臺(tái)制表機(jī)參與了美國(guó)1890年的人口普查工作。1884年任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史從1946年美國(guó)賓夕法尼大學(xué)研制出世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC〔電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)的英文縮寫〕至今,短短六十多年的時(shí)間內(nèi),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用得到了飛速開展。元件制作工藝水平的不斷提高是計(jì)算機(jī)開展的物質(zhì)根底,因此以計(jì)算機(jī)元器件的變革作為標(biāo)志,將計(jì)算機(jī)的開展劃分為四個(gè)階段,這四個(gè)階段通常稱為計(jì)算機(jī)開展的四個(gè)時(shí)代。1.第一代計(jì)算機(jī)〔1946~1958年〕其主要特征是采用電子管作為主要元器件。2.第二代計(jì)算機(jī)〔1958~1964年〕其主要特征是由電子管改為晶體管。3.第三代計(jì)算計(jì)算機(jī)導(dǎo)論機(jī)〔1964~1974年〕其主要特征是用半導(dǎo)體中小規(guī)模集成電路代替分立元件的晶體管。4.第四代計(jì)算機(jī)〔1974年至今〕其主要特征是以大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為計(jì)算機(jī)的主要功能部件。

任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史第一代計(jì)算機(jī)〔1946——20世紀(jì)50年代后期〕:電子管計(jì)算機(jī)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)(軍事用途):誕生于美國(guó)賓西法尼亞大學(xué) 名稱:ENIAC〔electronicnumericalintegratorandcomputer〕 全稱:電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī) 面積:167m2 電子管:18800個(gè) 重量:30噸 耗電量:150kw/時(shí) 速度:5000次/秒計(jì)算機(jī)的鼻祖:埃尼阿克第一代特點(diǎn):元件:電子管,耗電量大,不穩(wěn)定,本錢高,速度慢 〔幾千~幾萬(wàn)次/秒〕內(nèi)存容量小,讀寫速度慢無(wú)操作系統(tǒng),只采用機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史第二代計(jì)算機(jī)〔20世紀(jì)50年代后期~20世紀(jì)60年代中期〕晶體管計(jì)算機(jī)晶體管的創(chuàng)造推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的開展,邏輯元件采用了晶體管以后,計(jì)算機(jī)的體積大大縮小,耗電減少,可靠性提高,性能比第一代計(jì)算機(jī)有很大的提高。主存儲(chǔ)器采用磁芯,外存儲(chǔ)器已開始使用更先進(jìn)的磁盤;軟件有了很大開展,出現(xiàn)了各種各樣的高級(jí)語(yǔ)言及其編譯程序,還出現(xiàn)了以批處理為主的操作系統(tǒng),應(yīng)用以科學(xué)計(jì)算和各種事務(wù)處理為主,并開始用于工業(yè)控制。第二代特點(diǎn):元件:體積變小,重量輕,壽命長(zhǎng),發(fā)熱少,功耗低,速度快有初級(jí)操作系統(tǒng),出現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史第三代計(jì)算機(jī)〔20世紀(jì)60年代中期~20世紀(jì)70年代初〕集成電路計(jì)算機(jī)以IBM公司研制成功的360系列計(jì)算機(jī)為標(biāo)志第三代特點(diǎn):元件:集成電路,體積更小,重量更輕,耗電量更小,速度更快〔幾十萬(wàn)~幾百萬(wàn)次/秒〕內(nèi)存:半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,外存:磁帶,磁鼓,磁盤軟件:操作系統(tǒng),編譯系統(tǒng),應(yīng)用程序任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史第四代計(jì)算機(jī)〔1971年至今〕大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路使軍事工業(yè)、空間技術(shù)、原子能技術(shù)得到開展,這些領(lǐng)域的蓬勃開展對(duì)計(jì)算機(jī)提出了更高的要求,有力地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工業(yè)的空前大開展。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速開展,計(jì)算機(jī)除了向巨型機(jī)方向開展外,還朝著超小型機(jī)和微型機(jī)方向飛越前進(jìn)。1971年末,世界上第一臺(tái)微處理器和微型計(jì)算機(jī)在美國(guó)舊金山南部的硅谷應(yīng)運(yùn)而生,它開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。第四代特點(diǎn):元件:大規(guī)模,超大規(guī)模集成電路,容量大,速度快體積:更小,本錢低,出現(xiàn)微機(jī)〔PC機(jī)〕內(nèi)存:半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,外存:磁帶,磁盤,光盤軟件:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)代次起止年份所用電子元器件數(shù)據(jù)處理方式運(yùn)算速度特點(diǎn)第一代1946~1957電子管定點(diǎn)運(yùn)算、機(jī)器、匯編語(yǔ)言5000~1萬(wàn)次/秒體積大、耗電大、速度慢第二代1958~1964晶體管浮點(diǎn)運(yùn)算、高級(jí)語(yǔ)言幾萬(wàn)~十幾萬(wàn)次/秒體積、耗電減小,速度提高第三代1965~1970中、小規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)處理十幾萬(wàn)~幾百萬(wàn)次/秒體積、功耗減小、運(yùn)行速度提高第四代1970~今大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路分時(shí)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)幾千萬(wàn)次到百億條指令/秒性能大幅度提高,價(jià)格下降,應(yīng)用到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域任務(wù)一:計(jì)算機(jī)的開展史任務(wù)二:計(jì)算機(jī)的開展趨勢(shì)3.計(jì)算機(jī)的開展趨勢(shì):巨型化:開展高速、大存儲(chǔ)容量和強(qiáng)大功能的超大型計(jì)算機(jī)。用于核反響、天文、氣象、宇宙工程、生物工程等尖端科學(xué)及新興科學(xué)。微型化:芯片的集成度越來(lái)越高,計(jì)算機(jī)的元器件越來(lái)越小,而使得計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度快、功能強(qiáng)、體積小、價(jià)格低。網(wǎng)絡(luò)化:在一定的地理區(qū)域內(nèi),將分布在不同地點(diǎn)的不同機(jī)型的計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備由通信線路互聯(lián)組成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在網(wǎng)絡(luò)軟件的協(xié)調(diào)下,可以共享信息、數(shù)據(jù)及系統(tǒng)資源。智能化:讓計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的感覺(jué)、行為、思維過(guò)程,使計(jì)算機(jī)具備聽(tīng)、視、語(yǔ)言、行為、思維、推理,學(xué)習(xí)、證明等能力。包括模式識(shí)別、專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人。多媒體化:多媒體是“以數(shù)字技術(shù)為核心的圖象、聲音與計(jì)算機(jī)、通信等融為一體的信息環(huán)境〞的總稱,使計(jì)算機(jī)以更接近人的自然方式與我們交換信息銀河Ⅱ任務(wù)三計(jì)算機(jī)的分類1.超級(jí)計(jì)算機(jī)(巨型機(jī))特點(diǎn):體積大,運(yùn)行速度快,功能強(qiáng),存儲(chǔ)容量大,用于科研,國(guó)防如:銀河I,II,曙光2.小巨型機(jī)特點(diǎn):采用高性能的微處理器組成并行多處理器系統(tǒng),使巨型機(jī)小型化。3.大型機(jī)特點(diǎn):由主處理器以及其他假設(shè)干計(jì)算機(jī)組成,用大型企事業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中心的主機(jī),如:IBM43004.計(jì)算機(jī)的分類:4.小型機(jī): 特點(diǎn):規(guī)模小,本錢低,用途廣泛,用于網(wǎng)絡(luò)效勞器5.工作站〔超級(jí)微機(jī)〕:特點(diǎn):速度快,存儲(chǔ)容量大,易聯(lián)網(wǎng),用于圖像處理和輔助設(shè)計(jì)。6.個(gè)人計(jì)算機(jī)〔PC機(jī)〕:類別:apple(蘋果機(jī)) IBM及兼容機(jī)〔已被中國(guó)聯(lián)想收購(gòu)〕外觀:臺(tái)式機(jī) 便攜式:筆記本,掌上電腦任務(wù)三計(jì)算機(jī)的分類任務(wù)四計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)運(yùn)算速度快計(jì)算精度高存儲(chǔ)容量大具有邏輯判斷能力自動(dòng)化程度高支持人機(jī)交流通用性強(qiáng)任務(wù)五計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛。經(jīng)過(guò)幾十年的開展,已滲透到社會(huì)的各行各業(yè),正在改變著傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活方式,推動(dòng)著社會(huì)的開展。概括起來(lái)可以歸納為以下幾個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域:1.科學(xué)計(jì)算:使用計(jì)算機(jī)解決在科學(xué)研究和工程技術(shù)領(lǐng)域中提出的大量復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。2.?dāng)?shù)據(jù)處理:使用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、分類、加工、整理、合并、統(tǒng)計(jì)、制表、檢索以及存儲(chǔ)等?!?〕辦公自動(dòng)化;〔2〕管理信息系統(tǒng);〔3〕商業(yè)應(yīng)用;〔4〕文獻(xiàn)檢索;

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