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第一章计算机基础知识第一节计算机概述一、计算机的发展从1946年第一台电子计算机问世以来，根据表示计算机信息逻辑元件的不同，将计算机的发展分成４代。
1946年2月，世界上第一台计算机于美国宾州大学诞生，取名电子数字积分计算机，简称ENIAC。
这台机器使用了近18000个电子管、10000只电容和7000个电阻，总重30吨，功率150千瓦，占地170平方米，是花了近3年才完成的一项庞大工程。
它的原设计目的是为美国陆军弹道实验室计算弹道特性表。
虽然当时达到的速度仅有每秒5000次加、减运算，但它把计算一条发射弹道的时间从台式计算器所需的7～10小时缩短到30秒以下，使弹道实验室的近200名工程师从此摆脱了繁重的计算劳动。
ENIAC虽然只使用了九年多就停止使用，并且在我们今天看来它有诸多不够理想的方面，但是它的问世，表明了电子计算机时代的到来，它的出现具有划时代的意义。
（一）第一代计算机（1946～1956年）它的主要特征如下：①采用电子管作为逻辑开关元件，体积大、耗电量大、成本高，每秒运算速度仅为几千次。
②程序设计使用机器语言或汇编语言，还没有操作系统。
③ 存储容量小，初期用水银延迟线或静电存储器，容量仅有数千字节(KB)，后期采用磁鼓与磁心，容量有较大提高。
第一代计算机体积庞大，造价很高，仅限于军事和科学研究工作。
（二）第二代计算机（1955～1964年）①采用半导体晶体管作为逻辑开关元件，体积减小、重量减轻、能耗降低、速度加快，每秒运算速度达几十万次。
②程序采用汇编、高级语言设计，出现FORTRAN、COBOL、ALGOL等语言。
③存储容量增加，使用磁心作为主存储器，辅助存储器采用磁盘和磁带。
第二代计算机体积小、成本低、功能强、可靠性大大提高。
除了科学计算外，还用于数据处理和事务处理。
（三）第三代计算机（1964～1970年）① 采用中、小规模集成电路作为逻辑开关元件，从而使体积、重量进一步减小；运算速度和可靠性有了进一步提高，每秒运算速度达几十万次到几百万次。
第一章计算机概述第一节计算机发展简史（硬件部分）在ENAIC诞生之前，相继产生了数学领域二进制和四则运算，同时开启了工具与机械机制造的时代。
早期计算机（原始脑力使用计算工具的时代）公元前5世纪，中国人发明了算盘，广泛应用于商业贸易中，算盘被认为是最早的计算机，并一直使用至今。
算盘在某些方面的运算能力（如：加、减、乘、除等）要超过目前的计算机，算盘的方面体现了我们中国人民无穷的智慧。
前期计算机（机械计算机时代、史前时代）17世纪开始至18世纪中后期，在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，大大促进了自然科学技术的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到空前释放。
其中制造一台能帮助人进行计算的机器，就是最耀眼的思想火花之一。
从那时起，一个又一个科学家为把这一思想火花变成引导人类进入自由王国的火炬而不懈努力。
但限于当时的科技总体水平，大都失败了，这就是拓荒者的共同命运：往往见不到丰硕的果实。
后人在享用这甜美的时候，应该能从中品出一些汗水与泪水的滋味……从而计算机器硬件设备也进入了第二次重要历史进步阶段。
1614年，苏格兰业余数学家约翰·纳皮尔[John Napier (1550-1617)]发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置。
1620年左右，在这段时期中设计和使用机械设备计算乘法是非常困难的。
1623 年，人称“计算机时代之父”的德国科学家威廉·契克卡德[Wilhelm Schickard (1592-1635)]制作了一个能进行六位以内数加减乘除运算，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。
通过转动齿轮来进行操作。
这台设备是人类有史以来第一台机械计算机。
威廉·契克卡德计算钟1625年，英国牧师数学家威廉·奥特雷德[William Oughtred (1575-1660)]发明计算尺。
1642年至1645年，法国数学家布莱士·帕斯卡[Blaise Pascal(1623-1662)]在威廉·奥特雷德计算尺的基础上将计算尺加以改进，发明了一部使用齿轮运进行八位计算并自动进位加法器，称为“Pascalene(帕斯克林)”。
第一章计算机与信息技术§1．1计算机概述一、计算机的发展历程1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生第一台计算机ENIAC1．第一代：1946年—50年代中，电子管时代，有机器语言和汇编语言。
2．第二代：50年代中—60年代中，晶体管时代，使用操作系统，出现Fortran、COBOL、ALGOL 高级语言。
3．第三代：60年代中—70年代初：中小规模集成电路时代，用半导体存储器代替了磁芯存储器，使用了磁盘。
4．第四代：70年代初至今：大规模集成电路时代，开始引入光盘、优盘。
二、计算机的特点1．运算速度快2．计算机精确度高3．具有存储和逻辑判断能力4．有自动控制能力5．采用二进制表示数据三、计算机的分类1．按工作原理分类：电子数字计算机、电子模拟计算机2．按用途分类：通用计算机和专用计算机。
3．按规模分类：巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、工作站、PC机四、计算机的应用1．科学计算2．数据处理和信息管理3．自动控制4．计算机辅助功能CAD：计算机辅助设计CIMS：计算机集成制造系统CAI：计算机辅助教学5．人工智能五、计算机的发展趋势巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化。
§1．2信息与信息技术一、什么是信息信息就是收信者事先不知道的报道，数据是信息的具体表示形式，是信息的载体。
二、什么是信息技术信息技术是用于获取信息、传递信息、处理并再生信息的一类技术。
第一次信息革命是文字的使用，第二次信息革命是印刷术的发明，第三次革命是电话、广播、电视的使用，第四次革命是电子计算机与通信相结合的现代信息技术。
三、计算机中信息的表示1．二进制只有0、1逢二进一2．八进制3．十六进制B—二进制D—十进制O—八进制H—十六进制4．不同进制数据之间的转换5．西文字符的编码计算机系统中有两种重要的西文字符编码：ASCII和EBCDIC码（IBM大型机用）普通采用的是ASCII（美国信息交换标准代码），用一个字节表示一个字符，一个字节为8个二进制位，最高位为0，共有128个字符EBCDIC采用8位二进制表示256个字符6．汉字编码（1）国标码GB2312-80国标码收录了6763个汉字和682个字符，其中一级汉字3755个，按拼音顺序排列，二级汉字3008个，按部首顺序排列，所有汉字和字符组成一个94行（区号）和94列（位）的矩阵，第一个字对应的行号和列号合起来叫区位码。
