《大学计算机基础》全套PPT课件.pptx

第1章计算机基础知识1-1.1 计算机概述一、什么是计算机 计算机是一种能对各种信息进行存储和高速处理的工具或电子机器。 对上述定义要强调两点： ①计算机不仅是一个计算工具，而且还是一个信息处理机。 ②计算机不同于其它任何机器，它能存储程序，并按程序的引导自动存取和处理数据，输出人们所期望的信息。1-1.1 计算机概述二、计算机的发展史 1.电子计算机的诞生 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学物理学家莫克利和工程师埃克特为首的数十人共同开发了世界上第一台通用数字电子计算机(ENIAC)。1-1.1 计算机概述 Electronic Numerical Integrator And Calculator 简称ENIAC，译为电子数字积分机和计算机电子管:18000只电阻:70000个电容:10000只继电器:1500个耗电:140kW/h占地:170m2重量:30吨速度:5000次/秒1-1.1 计算机概述 ENIAC的主要任务是分析炮弹轨迹。 当ENIAC公开展出时，一条炮弹的轨道用20s就能算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。 1949：EDSAC(英国剑桥大学)1951：EDVAC(美国宾夕法尼亚大学)1-1.1 计算机概述 2.计算机的发展阶段代别第一代1946-1958第二代1959-1964第三代1965-1970第四代1971-现在电子器件电子管晶体管集成电路大规模和超大规模集成电路存储器水银延迟线磁鼓、磁芯磁芯、磁鼓磁盘、磁带半导体存储器磁盘、磁带半导体存储器磁盘、光盘运算速度5000-几万几十万-百万百万-几百万几百万-几亿处理方式机器语言汇编语言算法语言操作系统实时处理分时处理网络操作系统应用领域科学计算数据处理实时控制各行各业典型机种ENIACEDVACIBM 7090CDC 6600IBM 360PDP-IIVAX-IIIBM PC/Apple1-1.1 计算机概述第五代计算机(新一代计算机)创新：基本元器件生物计算机采用生物工程技术产生的蛋白质分子制成生物芯片，其运算过程是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。量子计算机采用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。光计算机采用光学技术，由光器件构成的计算机。在光器件方面研制的基本部件有：用于进行图像处理的快速傅立叶变换部件，用于进行信息处理的光乘法、加法运算器。1-1.1 计算机概述3.计算机的发展趋势巨型化(功能巨型化)巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能强大的计算机系统，如：ILLIAC-IV、银河机、深超-21C(1.5万亿次/秒)。微型化(体积微型化)微型化包括台式微型机、笔记本电脑、掌上电脑。摩尔定律：集成电路→翻一番/18个月网络化(资源网络化)网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分散在不同地点的计算机互连起来，按照网络协议相互通信，以达到所有用户都可共享数据、软硬件资源的目的。如：Internet。 智能化(处理智能化)智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维能力，如：专家系统和机器人。1-1.1 计算机概述三、计算机的分类 1.按计算机用途分类 通用计算机：为了能够解决各种问题，具有较强的通用性而设计的计算机。 它具有一定的运算速度和存储容量，带有通用的外设，配备各种系统软件和应用软件。 专用计算机：为了解决一个或一类特定问题而专门设计的计算机。 其软硬件的配置依据解决问题的需要而定。1-1.1 计算机概述 2.按处理对象分类 数字式电子计算机：处理非连续变化的数据，这些数据在时间上是离散的。 其基本运算部件是数字逻辑电路。 模拟式电子计算机：处理连续变化的数据，这些数据在时间上是连续的。 其基本运算部件是由运算放大器构成的微分器、积分器和通用函数运算器等组成。 混合式电子计算机：可处理数字量和模拟量1-1.1 计算机概述 3.按规模和处理能力分类(IEEE) 巨型机：超级计算机,功能最强,价格最贵。 小巨型机：与巨型机相比，价格大幅降低。 大型机：主机，具有很强的管理和处理数据的能力，在大企业、银行等单位使用。 小型机：中小企业，VAX-II, DJS-2000。 工作站：高档微机，具有很强的图形处理能力，应用于计算机辅助设计，Sun工作站。 个人计算机：IBM PC，Apple1-1.1 计算机概述四、计算机的特点 1.运算速度快：每秒数万亿次，气象预报 2.计算精度高：理论上不受限制，圆周率 3.存储能力强：中等规模图书馆 4.具有逻辑判断能力：算术运算 逻辑运算 判断或比较 5.具有自动执行能力：无需人工干预1-1.1 计算机概述五、计算机的应用领域 1.科学计算或数值计算 利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。 实际问题→数学模型