计算机的发展史

什么是计算机？•计算机是电子计算机的简称，又称为“电脑”，它是一种电子设备，它能够按照机器指令对数据和信息进行自动加工和处理。最初的计算工具•人类最初使用手指计算的，手指计算固然方便但不能存储计算结果于是人们用结绳记事来延长记忆力。欧洲直到17世纪才出现了计算尺和机械式计算机第一台计算机的诞生•第一台电子计算机是在第二次世界大战后不久制成的，那时，随着炮弹的发展，弹道计算日益复杂，原有的一些计算机已不能满足使用要求，迫切需要有一种新的快速的计算工具。这样，在一些科学家、工程师的努力下，在当时电子技术已显示出具有记数、计算、传输、存储控制等功能的基础上，电子计算机就应运而生了。第一台计算机的诞生•第一台计算机（ENIAC）于1946年2月,在美国宾夕法尼亚大学诞生。•它的计算速度快，每秒可从事5000次的加法运算，运作了九年之久。由于非常费电，据传ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。ENIAC（埃尼阿克）•莫奇利和埃克特阿兰·图灵第一代计算机电子管(1946-1958)在第二次世界大战中，美国政府寻求计算机以开发潜在的战略价值。这促进了计算机的研究与发展。第一代计算机是采用电子管作为逻辑原件，应用领域主要是科学计算。当时的运算速度为5千---3万次每秒。•特点：•体积大、功耗高（100万美元）、可靠性差、速度慢、价格昂贵。第二代晶体管计算机(1959-1964)•1948年，晶体管的发明大大促进了计算机的发展，晶体管代替了体积庞大电子管，电子设备的体积不断减小。1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。•特点：•体积小、速度快、功耗低、性能更加稳定。第三代集成电路计算机(1965-1972)•晶体管还是产生大量的热量，这会损害计算机内部的敏感部分。•科学家使更多的元件集成到单一的半导体芯片上。•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。•特点：•体积更小、速度更快、功耗更低。第四代大规模集成电路计算机(1973-1990)•1981年，IBM推出个人计算机(PC)用于家庭、办公室和学校。80年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌，微机的拥有量不断增加，计算机继续缩小体积，从桌上到膝上到掌上。•特点：•体积更小、价格不断降低、功能和可靠性不断增加。第五阶段(20实际90年代至今）•智能化计算机时代，计算机实现智能化，对国民经济发展、人类社会生活以及科学发展产生了深刻的影响。•第一代苹果电脑料值390万。中国第一代手摇式计算机科学计算•科学计算是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信息管理•数据处理是指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。计算机辅助设计与制造•计算机辅助技术包括CAD、CAM和CAI等。过程控制•过程控制是利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。人工智能•人工智能(ArtificialIntelligence)是计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。网络应用•计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。2021/2/18计算机的发展：第二代（1959-1964）晶体管35晶体管用晶体管作为主要元件的计算机，称为第二代计算机。特点：晶体管与电子管相比，体积小、寿命长、功耗小，可靠性高。计算机速度从每秒几千次提高到几十万至几百万次计算机应用基础主讲：陈晓凤2021/2/18371.1计算机概述概述世界上第一台计算机计算机的发展阶段计算机应用领域未来计算机的发展趋势2021/2/18什么是计算机？38计算机是电子计算机的简称，又称为“电脑”，它是一种电子设备，它能够按照机器指令对数据和信息进行自动加工和处理。2021/2/1839•世界上第一台计算机:1946年2月,在美国的宾夕法尼亚大学被发明出来的，英文名称ENIAC（埃尼阿克）学名电子数学计算机。1.1.1世界上第一台计算机的诞生2021/2/18用途：当时正处于第二次世界大战进行期间，最主要是用于军事和科学计算。缺点：体积、重量庞大；耗电高。40ENIAC（埃尼阿克）•莫奇利和埃克特阿兰·图灵2021/2/18从1946年诞生至今，计算机发展很快，可以划分为五代（以计算机所采用的电子元件来划分的）。第一阶段（1946-1958）：电子管计算机时代第二阶段（1959-1964）：晶体管电子计算机时代第三阶段（1965-1972）：集成电路计算机时代第四阶段（1973-1990）：超大规模集成电路第五阶段（20世纪90年代至今）：智能化时代431.1.2发展阶段2021/2/18计算机的发展：第一代（1946-1958）电子管电子管44用电子管作为主要元件的计算机，称为第一代计算机。特点：主存储器容量小，运算速度慢（几千次/秒）、体积大、重量重、可靠性差等。2021/2/18计算机的发展：第二代（1959-1964）晶体管45晶体管用晶体管作为主要元件的计算机，称为第二代计算机。特点：晶体管与电子管相比，体积小、寿命长、功耗小，可靠性高。计算机速度从每秒几千次提高到几十万至几百万次2021/2/18计算机的发展：第三代（1965-1972）集成电路46集成电路以集成电路为主要元件的计算机即第三代电子计算机。运算速度：上千万次（次/秒）计算设计的基本思想：系统化、通用化、标准化适用领域：企业管理、辅助设计和辅助系统领域等2021/2/18计算机的发展：第四代（1973-1990）超大规模集成电路到了七十年代，微电子技术迅速发展，出现大规模集成电路和超大规模集成电路。以它们组成的计算机就叫第四代计算机。47大规模集成电路运算速度：几亿至几百亿次/秒适用领域：办公自动化、数据库管理、图像处理、信息教学等。2021/2/18计算机的发展：第五阶段（20世纪90年代至今）智能化计算机时代48现代计算机的特点：造型优美、小巧别致、便于携带。2021/2/18492021/2/181.1.3计算机的发展领域50应用领域科学计算数据处理辅助工程休闲娱乐电子商务过程控制人工智能2021/2/181、科学计算51主要表现在：天气预报、航天等方面的预测等。2021/2/182、数据处理在数据处理方面：如办公自动化、档案管理等。522021/2/183、计算机辅助工程如：CAD—CAI—CAM53平面设计软件计算机辅助教学计算机辅助制造2021/2/184、过程控制实现计算机自动化。即采集数据、分析数据，进行自动控制。5、人工智能：研制机器人542021/2/186、电子商务如：网上购物、网上交易等。7、休闲娱乐如：看电影、电视、玩游戏、听音乐等等。552021/2/18我们日常生活中的电脑是由哪些部件组成的，大家知道？56什么是计算机系统？•计算机系统是能按照人的要求接受和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的机器系统。2021/2/18计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统是指计算机的物理器件，它是计算机系统的物质基础(是看得见摸得着的)。软件系统是在硬件的基础上运行的种式各样的程序(它是摸不着的)、数据等。硬件是计算机的身体，软件是计算机的灵魂，它们相辅相成、缺一不可。58计算机系统的组成：1.2一个计算机硬件系统输入设备输出设备存储器运算器控制器键盘、鼠标等显示器、音箱等扫描仪、数码相机甚至影碟机各种打印机等硬盘、软盘和光盘等内存外存内存条中央处理器(CPU)2021/2/1861主机显示器音响键盘鼠标2021/2/181.2.1硬件系统一台完整的计算机通常包括主机、显示器、鼠标、键盘、打印机等设备。主机（1）主机:指计算机硬件系统中用于放置主板及其他主要部件的容器。（2）主机的组成：主机包括：机箱、主板、电源、软硬盘驱动器、内存、CPU、显卡等种种部件，它们是计算机最主要的构成部件。①机箱622021/2/1863机箱的种类：立式和卧式2021/2/18②主板64盈通P43S主板主板电源接口CPU供电接口CPR插座（CPU，中央处理器）鼠标、键盘接口并行接口（打印机）USB接口音频设备接口内存条插槽AGP（显卡）插槽PCI插槽（声卡、网卡）IDE数据线接口（硬盘、光驱插槽）排线接口（主机前总开关、音频接口、USB）网线接口主板是整个电脑的基板，是CPU、内存、显卡及各种扩展卡的载体；主板是计算机各部件的连接桥梁。2021/2/18一线主板品牌：1、华硕主板2、技嘉主板3、微星主板652021/2/18它是计算机用来存放数据、程序和结果的记忆部件。存储器66内部存储器外部存储器即是我们通常所说的“内存”只读存储器ROM随机存储器RAM只能读取，不能写入；关机后内容不会丢失。提供执行程序和数据处理所需空间，关机后数据会丢失。2021/2/18（1）主机组成部件–内存67内存容量：512MB/1G/2G/4G/8G品牌：金士顿、三星、金邦等。2021/2/1868外存硬盘（HardDisk或HD）2021/2/1869移动硬盘它主要用于存放系统文件、应和程序和数据等。除了硬盘常用的外存还有：U盘、光盘、内存卡。2021/2/181、常用的硬盘品牌：希捷（Seagate）、西数（WD，WesternDigital）等。2、硬盘容量：是硬盘存储数据的多少，是硬盘的一个重要的技术指标。（单位：GB）目前的硬盘容量为320G、500G、750G、1T、2T、3T等。702021/2/18硬盘的保护：（1）保持硬盘使用清洁（2）注意防静电和热插拔（3）避免振动和冲击（4）保持合理的温度712021/2/1872数据的存储单位：1、数据存储的组织形式：位：是计算机中存储数据的最小单位。指二进制数中的一个倍数，其值为“0”和“1”，其英文名为“bit”。字节：是计算机存储的基本单位，计算机存储容量的大小是用字节的多少来衡量的。其英文名为“byte”，通常用“B”表示。字长：计算机的每个字所包含的位数称为字长。2021/2/182、常见的单位：KB（千字节）、MB（兆字节）、GB（吉字节、千兆）、TB（太字节、千G）。换算关系如下：1B＝8bit(1字节等于八个二进制位)1个字节可以储存1个英文字母或半个汉字1KB＝1024B1MB=1024*1024B=1024KB1GB=1024*1024*1024B=1024MB1TB=1024*1024*1024*1024B=1024GB742021/2/18我的硬盘会“缩水”？75众所周知，在计算机中是采用二进制，这样造成在操作系统中对容易的计算是以每1024为一进制的，每1024字节为1KB，每1024KB为1MB，每1024MB为1GB，每1024GB为1TB；而硬盘厂商在计算容量方面是以每1000为一进制的，每1000字节为1KB，每1000KB为1MB，每1000MB为1GB，每1000GB为1TB，这二者进制上的差异造成了硬盘容易“缩水”。2021/2/18练一练：以320GB的硬盘为例：厂商容易计算方法：320GB=320,000MB=320,000,000KB=320,000,000,000B电脑的计算方法：320,000,000,000B/1024=312,500,000KB/1024=305175.78MB/1024=298GB762021/2/18简单算法：320,000,000,000/(1024*1024*1024)=298GB那么500GB的硬盘实际有多少容量呢?500,000,000,000/(1024*1024*1024)=465.66GB772021/2/18主机的组成部件--CPU782021/2/1879计算机组成部件—CPU1、定义：CPU又称中央处理器CenterProcesserUnitCPU是计算机系统的核心部件，是整个系统最高的执行单位，负责指令的执行和数据的运算。运算器：完成各种算术、逻辑运算控制器：读取及分析各种