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ENIAC（中文名：埃尼阿克）1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学正式投入运行，是美国宾夕法尼亚大学物理学家莫克利和工程师埃克特等人共同开发的，是由美国军方定制的，为了满足计算弹道需要而研制成的。这台计算器是个庞然大物，用了18000个电子管，占地150平方米，足有两间房子大，重达30吨，耗电功率约150千瓦，造价48万美元。•计算机界有名的“debug”一词也来自埃尼阿克，因为埃尼阿克中的电线常被虫子（bug）咬断，检修人员常常要到机器里去查找被咬断的电线，再把它接上，于是寻错就被“debug”一词取代。。第一代电子管计算机(1946-1957年)冯·诺依曼结构•1945年6月，冯·诺依曼提出了在数字计算机内部的存储器中存放程序的概念（StoredProgramConcept），这是所有现代电子计算机的模板，被称为“冯·诺依曼结构”，按这一结构建造的电脑称为存储程序计算机（StoredProgramComputer），又称为通用计算机。冯·诺依曼计算机主要由运算器、控制器、存储器和输入输出设备组成。冯.诺依曼与第一代计算机第二代晶体管计算机(1958-1964年)•第二代计算机采用的主要元件是晶体管，称为晶体管计算机。计算机软件有了较大发展，出现了程序语言，这是操作系统的雏形。•主要特点：•1、体积小，可靠性增强，寿命延长。•2、运算速度快。•3、提高了操纵系统适应性。•4、容量提高。•5、应用领域扩大。第三代中小规模集成电路计算机(1965-1969年)•集成电路可在几平方毫米的单晶硅片上集成十几个甚至上百个电子元件。计算机开始采用中小规模的集成电路元件，这一代比上一代更小，耗电更少，功能更强，寿命更长，领域扩大，性能比上一代有很大提高。•主要特点：•1、体积更小，寿命更长。•2、运行计算速度更快。•3、外围设备考试出现多样化。•4、有类似操作系统和应用程序，高级语言进一步发展。•5、应用范围扩大到企业管理和辅助设计等领域。第四代大规模集成电路计算机(1971年至今)•这时期的计算机的体积、重量、功耗进一步减少，运算速度、存储容量、可靠性都有很大提高。•主要特点：•1、采用了大规模和超大规模集成电路逻辑元件，体积与第三代相比进一步缩小，可靠性更高，寿命更长。•2、运算速度加快，每秒可达集千万次到几十亿次。•3、系统软件和应用软件获得了巨大的发展，软件配置丰富，程序设计部分自动化。•4、计算机网络技术、多媒体技术、分布式处理技术有了很大的发展，微型计算机大量进入家庭，产品更新速度加快。•5、计算机在办公自动化、数据库管理、图像处理、语言设别和专家系统等各个领域得到应用，电子商务已开始进入家庭，出现个人电脑(PC)，计算机的发展进入到了一个新的历史时期。五、微机的发展•1975年第一台个人电脑问世。•1981年第一台IBM-PC问世。•1985年386；1989年486；1993年奔腾出现。CPU进入32位时代。•1989年多媒体声卡问世。•1995年个人电脑出现CD-ROM光驱。•1995年Win95问世，操作系统进入Windows时代。多媒体和图形界面的出现使电脑真正进入家庭。•1995年以来，Intel的CPU频率（2000年P4，2GHz；2004年P4，3.8GHz）。•2001年WindowsXP，集成大量应用程序，例如IE、MediaPlayer、图像浏览等。•2005年4月，64位WindowsXP操作系统问世。•2005年4月，CPU进入双核和多核时代。•2006年，WindowsVista32位/64位操作系统发布。•2009年，Windows7操作系统发布。微型机属于第四代电子计算机产品，其核心部件是CPU，因此我们主要通过CPU的发展、演变来介绍微机系统的发展过程。开始时间CPU芯片集成度主频字长(b)最大内存197140042300108KHz4640B19788086/80882.9万4.77-10MHz161MB19828028614.3万6-20MHz1616MB19858038627.5万12.5-33MHz324GB198980486125万33-133MHz324GB1993Pentium310万60-233MHz324GB1997PentiumⅡ750万233-450MHz324GB1999PentiumIII2800万450-800MHz3264GB2000Pentium44200万400M-3.2GHz32/6464GB六、下一代计算机•下一代计算机可能是超导计算机、纳米计算机、光计算机、DNA计算机、量子计算机和神经网络计算机等，体积更小，运算速度更快，更加智能化，耗电量更小。电子数字计算机电子模拟计算机混合式电子计算机按信息的形式和处理方式通用机专用机按用途巨型机大型机小型机微型机工作站嵌入式计算机按计算机规模分类计算机系统硬件软件系统软件应用软件中央处理器运算器控制器存储器内存外存输入/输出设备1.计算机硬件系统冯•诺依曼计算机结构计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。控制信号流数据流微型计算机主机结构微型机基本是由显示器、键盘和主机箱构成。在主机箱内有CPU、主板、内存、硬盘、光驱、电源等。1.1中央处理器CPUCPU从存储器取出指令，放入CPU内部的指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。CPU的主要性能指标：(1)主频/外频（主频=外频×倍频，即CPU工作频率）(2)数据总线宽度（即字长，指CPU传输数据的位数）(3)地址总线宽度（决定了CPU可访问的地址空间）(4)工作电压（低电压可减少CPU过热，降低功耗）(5)高速缓存Cache（加速CPU与其它设备间数据交换）(6)运算速度（CPU每秒能处理的指令数）1.2主板主板是电脑中各种设备的连接载体。它提供了CPU、各种接口卡、内存条和硬盘、软驱、光驱的插槽，其它的外部设备也会通过主板上的I/O接口连接到计算机上。3.2主板1.3内存储器内存储器(简称内存)，由半导体材料构成。内存分为只读存储器和随机读写存储器。内存储器分类1.4外部存储器外部存储器通常用来存放需要长期保存的各种程序和数据。当需要执行或处理这些程序和数据时，必须将其先调入到内存中然后再被CPU处理，所以外存实际上属于输入／输出设备。目前微机常用的外存储器主要有硬盘、光盘、U盘等。3.5常用的外部设备3.4.1输入设备(1)键盘(2)鼠标(3)扫描仪……3.4.2输出设备(1)显示器(2)打印机……应用软件其它系统软件操作系统硬件应用软件是指用户为解决各种实际问题而编写的程序。应用软件可分为两类：一类是针对某个应用领域的具体问题开发的程序；第二类是一些大型专业软件公司开发的通用型应用软件。系统软件位于计算机系统最靠近硬件的一层，其他软件一般都通过系统软件发挥作用，系统软件主要包括：(1)操作系统。(2)语言处理程序。(3)监控管理程序、调试程序、故障检查和诊断程序等。2、计算机软件系统2.1、软件的分类软件可以按功能、工作方式、服务对象进行划分，其中按软件功能可划分为：②支撑软件：又称为软件开发环境。是介于系统软件和应用软件之间的中间层软件，是支撑各种软件的开发与维护的软件。③应用软件：针对特定领域开发，为特定目的服务的软件。①系统软件：能与计算机硬件紧密配合，使计算机系统的各个部件、相关的软件和数据协调、高效工作。2.2、计算机软件的层次结构计算机软件系统中所包括的各种软件之间的关系不是并列的，而是有一定的层次关系。系统软件支撑软件应用软件2.3、计算机操作系统操作系统的概念操作系统：是管理计算机软硬件资源的程序，同时它又是用户与计算机硬件的接口。系统程序和应用程序操作系统硬件层用户没有操作系统，应用软件如同空中楼阁，无法运行。1Unix2.4、典型操作系统Unix是一个通用、交互式、分时多用户并支持网络的操作系统，是可以运行在各种机型(从微机到巨型机在内)上的通用操作系统。目前主要用于网络服务器、大中小型机。缺点：软件少，价格贵，难掌握。2DOSDOS是单用户、单任务和字符界面的操作系统，主要为16位微型计算机而设计，属于淘汰产品。3Windows2.4、典型操作系统优点：界面图形化、操作便捷、采用多任务机制、支持网络功能、出色的多媒体功能、硬件更容易使用、具有众多应用程序的支持。微软：世界最强大公司之一，90年代蓬勃兴起，但产品处于二、三流之间。它以人们喜欢占便宜的心里，采取允许人们盗版的方式迅速扩张，短时间占领市场。凭借着其成功的商业推广模式，一步步把自己的操作系统做成了世界上最流行的操作系统。Windows：可靠性低（补丁、漏洞比比皆是，病毒不可抗拒），软件耗费资源大。一直未公开其源代码。但通用性强，操作习惯，被认为是无形标准。影响：人人皆知，深入中、小学课本，影响一代乃至几代人。我国在科研、教学、商业等方面的软件投入都建立在Windows基础上，从军队到地方、从政府到民间，微软产品横扫中国大江南北。4LinuxLinux是一个免费、源代码开放、自由传播、类似于Unix的操作系统。它既可以做各种服务器操作系统，也可以安装在微机上，并提供上网软件、文字处理软件、绘图软件、动画软件等，它除了命令操作外还提供了类似Windows风格的图形界面，我国自行开发的有红旗、蓝点Linux、麒麟Linux等。缺点是兼容性差，使用不习惯。2.4、典型操作系统5MacOSMacOS是一运行在苹果系列微机上的操作系统。苹果机多用于图形领域，它往往代表了潮流和时尚，代表精美的工业设计，但它不兼容Windows软件，所以叫好不叫座。几种计算机操作系统界面WindowsLinuxMacOSUnixdos3.1、意义和价值操作系统决定软件产业发展，是信息产业的基石，是“两件一芯”(操作系统、CPU、数字化芯片)中的一件，地位与当年的“两弹一星”一样。操作系统是硬件发展的标准和导向，是软件开发基础，谁掌握操作系统，谁就统领信息领域。来自中国军方的声音：我们不能把未来打赢一场战争寄托在微软的良心上。目前我国的操作系统等基础软件主要依赖国外进口，特别是在国防、金融等关键领域大量应用国外软件，将会直接威胁国家安全。未来我们要开发有自主产权和自控的操作系统，也许在操作系统上中国未来会全面走向Linux。3.2、发展与未来3、操作系统意义和价值及发展与未来