第1章 计算机发展简史(new)PPT课件

第一块微处理器芯片Intel 4004及其发明人特德·霍夫
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计算机发展史-微处理器
1971年，英特尔公司宣称，他们首创了 一种“开启集成电路新纪元”的半导体芯片， 根据该公第一块微处理器芯片已属大规模集 成电路范畴。 英特尔公司命名它为4004。 第一个4表示它可以一次处理4位数据， 第二个4代表它是这类芯片的第 4种型号。这种数字代号沿用至今，就是现代所谓“386”、“486”等计算机 俗称的最早源头。
域网，而跨省市、跨国家的网
络则是广域网，Internet就是 最大最典型的广域网。
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计算机发展史-人物
数字计算机首先来源于理论突破，是 逻辑代数为开关电路设计奠定了的数学基 础。逻辑代数又称布尔代数，正是以它的 创立者——英国数学家布尔（G.Boole）而 命名。
1938年，美国数学家香农（C. Shannon），第一次在布尔代数和继电器开关 电路之间架起了桥梁。著名的论文《继电器和 开关电路的分析》，被认为是通讯历史上最杰 出的理论之一。
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计算机发展史-集成电路计算机
基尔比那年35岁，在不超过4平方毫米的面积上， 大约集成了20余个元件。1959年2月6日， 基尔比向美 国专利局申报专利，这种由半导体元件构成的微型固体 组合件，从此被命名为“集成电路”（IC）。仙童半导 体公司当即召集会议商议对策。诺依斯提出：可以用平 面处理技术来实现集成电路的大批量生产，仙童公司开 始奋起疾追。1959年7月30日，他们采用先进的平面处 理技术研制出集成电路，也申请到一项发明专利。 1964年，仙童公司“八叛逆”之一的摩尔（G. Moore）博士，以三页纸的短小篇幅，发表了一个奇特 的理论。摩尔天才地预言说道，集成电路上能被集成的 晶体管数目，将会以每18个月翻一番的速度稳定增长， 并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔的这个预言， 因集成电路芯片后来的发展曲线得以证实，并在较长时 期保持着有效性，被人誉为“摩尔定律”。

计算机对隐私的影响：计算机技术的发展对个人隐私产生了重大影响。个人信息泄露、隐私泄露等问题 时有发生。因此，加强个人信息保护意识和采取必要的防护措施至关重要。
计算机对伦理的影响：计算机技术的发展对伦理观念产生了挑战。例如，计算机技术可以帮助人们更轻 松地伪造证据和欺骗他人。因此，需要加强计算机伦理教育，培养良好的道德品质。
计算机对人类的 影响
社会信息化与数字化转型
信息技术发展：计算机作为现代工具的普及与进步，促进人类生活的 便利化和高度信息化
信息化推动：信息化战略的实施和计算机的普及应用，引领社会信息 化的进程
数字化转型：数字化转型已成为社会信息化的重要标志，计算机在各 行业和领域的广泛应用加速了这一进程
社会影响：计算机的发展使人们更方便地获取和传递信息，也带来了 信息化时代特有的问题与挑战
物联网与智能制造
物联网与智能制造概念：物联网和智能制造是当前技术领域的两个重要概念，它们通过实现设备之间的互联和智能化 生产，为工业制造带来了革命性的变革。
物联网技术发展及普及应用：随着物联网技术的不断发展，越来越多的设备被连接在一起，为企业提供实时、可靠 的数据，实现生产过程的优化和智能化。
智能制造技术发展及实践应用：智能制造是一种将人工智能、大数据、物联网等技术应用于生产制造全过程的新型生 产模式。通过智能制造技术，企业可以实现生产过程的自动化、智能化和高效化。
及 ● 2005年全球网民数量突破10亿，社交网络成为新的流行趋势：2010年智能手机开始普及，移动互联网时代来临，APP应用大量出
现 ● 2014年全球网民数量突破30亿，大数据、云计算、物联网等新技术成为互联网发展的重要方向：2018年全球网民数量突破40亿，
人工智能、区块链等新技术成为互联网发展的重要方向 ● 互联网的诞生和发展对现代社会的贡献：加速了全球化进程和知识经济的发展 ● 促进了民主化进程和言论自由的发展：改变了人们的工作和生活方式，提高了生产效率和生活质量 ● 推动了科技进步和创新发展，成为经济社会发展的重要引擎。

机械计算机的诞生17世纪19世纪20世纪初1930年代1940年代030201电子计算机的雏形010204早期计算机的特点与局限体积庞大、功耗高、速度慢。

使用机器语言或汇编语言编程，编程效率低下。

存储容量有限，输入输出设备简陋。

可靠性差，维护成本高。

03真空管计算机的原理与结构真空管作为电子开关真空管利用电子在真空中的运动实现开关功能，从而控制电流的通断。

二进制运算真空管计算机采用二进制数制进行运算，通过逻辑电路实现基本的算术和逻辑操作。

庞大而复杂的结构真空管计算机由大量的真空管、电阻、电容等电子元件组成，体积庞大且结构复杂。

代表性机器：ENIAC与UNIVACENIAC（电子数值积分计算机）ENIAC是世界上第一台通用电子计算机，于1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生。

它使用了17468个真空管，占地170平方米，重达30吨，每秒可进行5000次加法运算。

UNIVAC（通用自动计算机）UNIVAC是第一台商用电子计算机，由美国雷明顿兰德公司推出。

它采用了更为先进的电路设计，提高了运算速度和可靠性，被广泛应用于军事、科研和商业领域。

军事应用商业应用对后世计算机发展的影响科学研究真空管计算机的应用与影响晶体管计算机的原理与结构晶体管原理计算机结构采用晶体管逻辑电路，实现了计算机的运算器、控制器、存储器等主要部件，提高了计算机的可靠性和性能。

代表性机器IBM 7090CDC 6600晶体管计算机的应用与影响应用领域对后世影响集成电路计算机的原理与结构集成电路技术微处理器出现计算机体系结构代表性机器Apple IIntel 4004由史蒂夫·沃兹尼亚克设计，采用Intel 8080微处理器，是第一台个人电脑的雏形。

机器特点集成电路计算机的应用与影响应用领域对社会的影响对计算机产业的影响大规模集成电路计算机的原理与结构大规模集成电路技术01计算机体系结构02指令系统03代表性机器IBM PCMacintosh互联网革命随着计算机网络技术的发展，大规模集成电路计算机成为互联网的基础设施，推动了互联网革命的爆发。

1974年清华大学等单位联合设计，研制DJS-130 小型计算机，8月，第一台DJS－130机在北京无线电 三厂试制成功，并通过鉴定。之后，131、132、135、 140、152、153等共13个机型先后研制成功。逐渐形 成了我国第一种国产DJS-100系列机。
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华南师范大学 教师发展中心
我国计算机发展历程
百万至 几百万次/秒
大、超大规模集成电路
高集成度半导体存储器 、磁盘、光盘
操作系统、高级语言、数据库 系统、应该程序
几百万至 千亿次/秒
ENIAC、 EDVAC、IBM650
CDC6600、 IBM 1401
IBM 360、PDP-8 、 VAX 11
IBM S370、ILLIAC-IV、 IBM PC
1964年我国第一台自行设计的大型通用数字电子管计算机119机 研制成功。
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我国计算机发展历程
▪ 第二代晶体管计算机研制(1965-1972年)
1965年中科院计算所研制成功了我国第一台大型晶体管计 算机：109乙机(共用2万多支晶体管，3万多支二极管)；对109 乙机加以改进，两年后又推出109丙机，在我国两弹试制中发挥 了重要作用，被用户誉为“功勋机”。
华南师范大学教师发展中心计算机发展的四个阶段发展阶段第一代第二代第三代第四代年代1946195819581964196419701970现在电子器件电子管晶体管中小集成电路大超大规模集成电路存储器水银延迟线磁鼓纸带磁芯磁带磁芯磁带磁盘半导体存储器高集成度半导体存储器磁盘光盘软件机器语言汇编语言监控程序高级语言操作系统应用程序操作系统高级语言数据库系统应该程序运算速度5000至3万次秒几十万至百万次秒百万至几百万次秒几百万至千亿次秒典型机种eniacedvacibm650cdc6600ibm1401ibm360pdp8vax11ibms370illiacivibmpc华南师范大学教师发展中心计算机发展的几个阶段网络化阶段10华南师范大学教师发展中心计算机发展的几个阶段微型机又称电脑阶段二十世纪七十年代以来由于大规模和超大规模集成电路的飞速发展微处理器芯片连续更新换代微型计算机连年降价加上丰富的软件和外部设备操作简单使微型计算机很快普及到社会各个领域并走进了千家万户