大学计算机基础PPT课件(完整版)

(理论计算机的奠基人 1912-1954)
姚期智：2000年 首位获奖图灵奖 的华裔学者
可在纸带上左右移动的读写头， 用于读写数据(输入输出设备)
可无限延伸的纸带。用于 存储程序和数据（存储器）
1.1 计算机基础知识
• 计算机应由运算器、控制器、存储器、 输入设备和输出设备五大部件组成； • 应采用二进制简化机器的电路设计；
1.1 计算机基础知识 1.1.5 计算机发展趋 势 计算机正向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。
① 巨型化
存储容量大、运算速度达每秒百万亿、千万亿次的巨型 机是衡量一个国家科技实力的指标之一。 2009 年，我国成功研制出每秒 1206 万亿次的“天河一号” 超级计算机，成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿 次计算机的国家。
1.1.2 电子计算机发展 历程
1946年由美国宾夕法尼亚大学 研制出世界上第一台电子数字 计算机，取名ENIAC。由此 诞生了“第一个电子的大脑”
重30吨，占地167m2，耗电150千瓦 主要元件为电子管、继电器，可保 存80个字节，每秒钟做5000次加减 法或400次乘法运算。 致命缺陷：没有存储程序。 电子数字积分计算机
Electronic Numerical Integrator And Calculator
1.1 计算机基础知识

第一代计算机
1946－1958年 以电子管为主要元件 代表机型：ENIAC

第二代计算机
1958－1964年 以晶体管为主要元件
采用晶体管的第二代 电子计算机IBM7090型
1.1 计算机基础知识
德国数学家莱布尼茨：在 1673年发明了机械式乘 除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一 系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而 实现了乘除运算。据记载，莱布尼兹曾把自己的乘法 机复制品送给康熙皇帝。
1.1 计算机基础知识
英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10 年努力终于发明了“差分机”。它有 3 个齿 轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精 度可以达到6位小数。 巴贝奇试图发明功能更好的通用计算机 ——分析机，但最终失败。
计 算 机 特 点
计算精度高
存储容量大
具有逻辑判断能力 按照程序自动运行
1.1 计算机基础知识
科学计算
计 算 机 应 用 领 域
数据处理 过程与实时控制 人工智能 计算机辅助设计与制造
远程通信与网络应用
多媒体与虚拟现实
微机的发展(1975-1995)
• 1975年第一台个人电脑问世。
• 1981年第一台IBM-PC问世。
大学计算机基础
第一章 计算机及信息技术概 述
本章主要介绍计算机的发展史和特点、 类型及应用，以及计算机的未来发展趋势； 计算机系统的硬件和软件系统构成；最后介 绍信息技术的基本概念。
1.1 计算机基础知识
这是一幅很著名的人类进化幽默图 20世纪以来人类最重大的科技发明当 数电子数字计算机，计算机改变了人们 传统的工作和生活方式。
1.1 计算机基础知识 1.1.3 计算机类 型
巨型机 大型机 小型机 微型机 工作站 服务器 嵌入式计算机
按计算机规模分类
1.1 计算机基础知识 1.1.4 计算机的特点及应用 领域
计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、 高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化 智能电子设备。
运算速度快
美籍匈牙利数学家 冯诺依曼 (计算机鼻祖)
• 采用“存储程序”技术,以便计算机能保 存和自动依次执行指令。
七十多年来，现代计算机基本结构仍然是 “冯· 诺依曼计算机”。
冯· 诺依曼： “如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出的 有关思想，计算机基本概念只能属于阿兰· 图灵”
1.1 计算机基础知识
1.1 计算机基础知识 1.1.1 计算机发展历史上的重要人物 和思想
人类从远古时代就产生了计算的需要。钟表业， 特别是齿轮传动装置技术的发展，诞生了最早的机 械式计算机。 下面介绍几位在电子计算机诞生前后对计算机 发展有过突出贡献的几位早期历史人物。
1.1 计算机基础知识
法国物理学家帕斯卡 (1623-1662) ：在 1642年发明了第一台机械式加法机。该机 由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔 来拨动转轮以输入数字。 当时，19岁的帕斯卡为了帮 助父亲计算税款，开始研究机械 计算装置，最后制成了手摇驱动 的齿轮进位式计算器，可完成六 位数字的加减法。
• 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Win 95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。
微机的发展(1995- )
• 1995 年 以 来 ， Intel 的 CPU 频 率 （ 2000 年 P4 ， 2GHz；2004年P4，3.8GHz）。 • 2001 年 Windows XP ，集成大量应用程序，例如 IE、Media Player、图像浏览等。 • 2005年4月，64位Windows XP操作系统问世。 • 2005年4月，CPU进入双核和多核时代。 • 2006 年， Windows Vista 32 位 /64 位操作系统发 布。 • 2009年， Windows7操作系统发布。
1.1 计算机基础知识

第三代计算机
1964－1971年 以集成电路为主要元件

采用集成 电路的第 一台电子 计算机 IBM360型
第四代计算机
1971年至今 以大规模/超大集成电路为主要元件 巨型机、大型机、小型机、微型机以及便携机
Hale Waihona Puke Baidu
未来的第五代计算机是智能计算机 电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。
英国女数学家爱达 (1815-1852)：巴贝奇 的合作伙伴。她用穿孔卡片设计了世界上 “第一件计算机程序”。她还建议分析机用 二进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。
英国诗人拜伦的女儿
1.1 计算机基础知识
图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单 机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的 基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的 各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等 价的。 控制器（含运算功能） 英国科学家阿兰图灵