s1-1 计算机的发展与应用.ppt

学习本课程的建议 抓住5个环节：预习、听课、复习、记笔记、 作业 注重两个能力：自学能力、实践能力 注意两个交流：与同学、老师的交流 实现一个转变：大学课程学习方法的转变。 处理好课程与教材的关系：课程学时及内容安排，学习参考书 计算机之父 人物： 约翰·文森特·阿塔纳索夫 职业： 衣阿华州立大学物理系 34 岁副教授 ? 时间：1937 年12 月 某个冬夜 人物：克利夫·贝里 职业：衣阿华州立大学电气工程 硕士研究生 阿塔纳索夫的研究助手 ? 时间：1939年 仪器工作原理：计算器连接起自行车齿轮和电子元件，数字从修改过的IBM 穿孔卡片读数机输入，然后存储在两个鼓上，分别容纳方程式两边的数字，并精确地以每秒一圈的速度旋转。每个鼓上有50 排电容，每排30 个，总共有1500 个数字化的二进制位，按现代说法即1.5 千位，它能够存储一大串二进制数。 微处理器与微计算机系统 计算机的发展与应用 目 录 计算机的发展 计算机的特点和应用 计算机的发展 公元前5世纪中国人就发明算盘，广泛应用于商业贸易中。算盘被认为是最早的计算机，并一直沿用至今。算盘在某些方面的运算能力要超过目前的计算机。 17世纪，计算机设备有了第二次重要进步，法国人帕斯卡发明了自动进位加法器。1694年德国数学家戈特弗里德对其改进，使之可以计算乘法。后来法国人哥伦比亚发明了可以进行四则运算的计算器。 现代计算机真正起源于英国数学教授查尔斯·巴贝奇。巴贝奇的蒸汽动力计算机虽然没有完成，然而却勾画出了现代通用计算机的基本功能部分。 1943 年4 月9 日，弹道研究实验室的高级官员同意了毛赫利— 艾克特计划，称之为ENIAC，即电子数字积分计算机（Electronic Numerical Integrator and Computer）的首字母缩写。 计算机作为宾夕法尼亚大学一项名为ENIAC（电子数字积分器和计算机）机密计划的产物。在ENIAC 的工作上取得专利的约翰·毛赫利和普雷斯珀·艾克特，是尝试从新发明的机器中盈利的第一人。 数字计算机的发展 1946 电子管计算机 1957 晶体管计算机 1964 集成电路计算机 1972 大规模集成电路计算机 第一代电子管计算机 重达30吨 每秒5000次加法运算 占地170m2 功率150KW 18000个电子管 1946年2月15日，世界上第一台数字电子计算机ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑,它的问世标志着计算机时代的到来。 操作指令为特定任务而编制，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢。 使用真空电子管和磁鼓储存数据。 冯·诺依曼理论 在ENIAC的开发过程中，美藉科学家冯·诺依曼针对它存在的问题，提出一个全新的通用计算机方案—冯·诺依曼理论。从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构，所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成 采用二进制表示计算机的指令和数据 将程序和数据存放在存储器中，计算机按顺序自动的执行程序 冯·诺依曼理论 第二代晶体管计算机 晶体管和磁芯存储器的发明导致了第二代计算机的产生，其主要特点是体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。1955年贝尔实验室研制出世界上第一台全晶体管计算机TRADIC，装有800只晶体管，仅100瓦功率，占地也只有3立方英尺。计算机中存储的程序使得计算机有了很好的适应性，可以更有效地用于商业用途。 ? 磁盘 ? 磁带 ? 打印机 ? 内存 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而诞生。 第三代集成电路计算机 1961年德州仪器公司仅用不到9个月时间，便研制出第一台用集成电路组装的计算机，标志着电脑从此进入它的第三代历史。 更多的元件集成到单一的半导体芯片上，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。 这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。 1959年基尔比与诺伊斯同时发明了集成电路(IC)，将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。 该机共有587块集成电路，重不过300克，体积不到100立方厘米，功率只有16瓦。 第四代大规模集成电路计算机 目 录 1.1.1 计算机的发展 1.1.2 计算机的特点和应用 计算机的特点和应用 巨型机—天河一号 大型主机 小巨型机—NS1000 小型机 特种计算机 个人计算机 计算机的种类