第1章计算机概述
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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1章计算机与信息技术概述1.1计算机概述计算是人类表达思维活动的一种方式,而计算工具则是人类思维活动的结晶。
从远古到现代,人类使用的计算工具先后经历了手工、机械和机电3个发展阶段,目前的电子计算机是人类计算工具的最新发展。
那什么是计算机呢?简单地说,计算机是一种能快速且高效地自动完成信息处理的电子设备。
它与以往的计算设备最大的区别在于,计算机实现了存储程序,即程序在计算机内部可以发生变化。
在本章中将首先简单介绍计算机的发展、特点和应用领域以及信息技术及计算机病毒等基本概念,然后重点介绍计算机中信息的表示与存储。
1.1.1计算机发展简史我国早在春秋战国时期就发明了算筹法,这使得后来的数学家祖冲之计算出了当时最精确的圆周率。
唐朝末期,标志着古老东方文明的算盘又在我国诞生。
1642年,法国数学家Pascal发明了能完成加、减运算的手摇式机械计算机。
1694年,德国数学家Leibnitz设计出了能完成加、减、乘、除和开方运算的手摇式机械计算机。
1820年,英国数学家Babbage提出了用卡片存储数据和让计算机根据条件决定下一步计算的设想。
1910年,美国IBM公司生产出了一种用卡片存储数据、用继电器完成计算的计算机。
1941年,美籍匈牙利数学家V on Neumann提出了3个非常重要的概念。
(1)存储程序:存储不仅要存储数据,而且要存储程序。
(2)采用二进制:计算机内部使用二进制。
(3)顺序控制:从存储器中取指令或数据,由控制器解释,由运算器完成计算。
这3个基本概念的提出为电子计算机的出现奠定了坚实的理论基础,而以它们为理论制造出来的计算机至今仍然是计算机体系结构的主流,V on Neumann也因此被誉为电子计算机之父。
1946年,世界上第一台电子数字积分式计算机——埃尼亚克(The Electronic Numerical Integrator And Computer,ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。