第一章第二章 计算机发展与计算机系统.docx

计算机的发展、分类、工作原理、性能指标及应用领域。

计算机的发展

我国的计算思想和工具：

① 人类最早有实物作证的计算工具——算筹诞生在我国。

② 算盘被看作是人类最早的“数字计算机”。西方的计算思想和工具：

① 1834年，英国数学家巴贝奇提出了“分析机”的概念，（类似现在的存储器、计算器、控制器）组成。

② 1888年，美国人霍勒斯发明了制表机并于1896创立了制表机公司；1911年并入计算制表记录公司，1924年更名为IBM.

现代计算机的诞生和发展:

1642年法国数学家帕斯卡发明了一台可以完成6位数加减法运算的齿轮式计算装置，被认为是世界上第一台机械式计算机。

1671年莱布尼茨研制出一台可以进行乘法运算的机械计算机。巴贝奇先生提出了“差分机“和”分析机“的设计思想。

1946年2月15日，世界第一台通用电子数字积分计算机ENIAC(electronicnumericalintegratorandcalculator)研制成功，奠定了电子计算机的发展基础，标志着电子计算机时代的到来。

1952年，冯诺依曼领导研制的计算机EDVAC面世，使用了冯提出的二进制计数制并采纳了存储程序的院里，正式确定了现代计算机的结构。

根据构成计算机核心元器件的更新换代时间，可将计算机的发展历程划分为：

电子管时代

1946-1958

晶体管时代

1958-1964

集成电路（IC）时代

1964-1971

大规模集成电路时代（LSI）

1971-1980

超大规模集成电路时代（VLSI）

微型计算机时代

1980至今

计算机的分类

按计算机的规模的处理能力，可以将计算机分为以下几类：

微型计算机（微机，个人计算机）

微型计算机（微机，个人计算机）

大型计算机（mainframeComputer）

超级计算机（supercomputer）

嵌入式计算机（微控制器，单片机）

小型计算机（计算机文化说这个词已不再使

用）

工作站(workstation)

手持计算机

允许用户安装应用的手持设备

计算机的主要性能指标

运算速度。运通常所说的计算机运算速度（平均运算速度），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”（MIPs,MillionInstructionPerSecond）来描述。

同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率（主频）、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度。

字长。Wordsize就是指微处理器能同时处理的位数。字长取决于ALU（算术逻辑单元）寄存器的大小，以及与这些寄存器相连的线路的容量。

内存储器的容量。内存储器，也简称主存，是CPU可以直接访问的存储器，需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。内存容量越大，系统功能就越强大，能处理的数据量就越庞大。(文P47)

外存储器的容量。外存储器容量通常是指硬盘容量（包括内置硬盘和移动硬盘）。外存储器容量越大，可存储的信息就越多，可安装的应用软件就越丰富。目前，硬盘容量一般为10G至60G，有的甚至已达到120G。

以上只是一些主要性能指标。除了上述这些主要性能指标外，微型计算机还有其他一些指标：指令集：

两周：复杂指令集（ComplexInstructionSetComputerCISC技术）精简指令集（ReducedInstructionSetComputer,RISC）

智能手机中使用的处理器是ARM，advancedRISCMachine，高级RISC机器。

计算机的应用领域

① 科学计算：指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，是计算机最早、最重要的应用领域。

② 自动控制：又称实时控制或过程控制，是指使用计算机及时采集数据，对数据进行分析，并根据分析结果选择最佳方案从而对过程进行控制。

③ 数据处理：是对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一

系列活动的统称。

④ 网络通信：计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络通信系统。

⑤ 辅助设计：是计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的一种技术，目前已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。

⑥ 教育培训：计算机辅助教学，校园网、远程教育正改变着传统教学模式，构建着全新的立体化教学环境。

⑦ 电子商务：电子商务就是利用计算机、网络和远程通信技术，实现整个商务（买卖）过程中的电子化、数字化和网络化。

⑧ 电子政务：电子政务就是政府机构应用现代信息和