第0章
0.1计算机发展简史 早期的计算工具 东方的创造:算筹、算盘 西方的灵感:机械式计算机 机电式让算机 二、电子计算机的诞生 1946年2月美国宾夕法尼亚大学物理学家莫 克利和工程师埃克特为首的数十 人共同开发了世界上第一台通用 数字电子计算机( ENIAC)。 0-2
绪论 0-2 0.1 计算机发展简史 一、早期的计算工具 东方的创造：算筹、算盘 西方的灵感：机械式计算机 机电式计算机 二、电子计算机的诞生 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学物理学家莫 克利和工程师埃克特为首的数十 人共同开发了世界上第一台通用 数字电子计算机(ENIAC)
0.1计算机发展史 Electronic Numerical Integrator And Calculator 简称 ENIAC,译为电子数字积分机和计算机 电子管:18000只 电阻:70000个 电容:10000只 继电器:1500个 耗电:140kW/h 占地:170m2 重量:30吨 速度:5000次/秒 0-3
绪论 0-3 Electronic Numerical Integrator And Calculator 简称ENIAC，译为电子数字积分机和计算机 电子管:18000只 电阻:70000个 电容:10000只 继电器:1500个 耗电:140kW/h 占地:170m2 重量:30吨 速度:5000次/秒 0.1 计算机发展简史
0.1计算机发展史 ENIAC的主要任务是分析炮弹轨迹。 当 ENIAC公开展出时,一条炮弹的轨道用20s 就能算出来,比炮弹本身的飞行速度还快。 停追 1949: EDSAC(英国剑桥大学) 1951: EDVAC(美国宾夕法尼亚大 学) 0-4
绪论 0-4 ENIAC的主要任务是分析炮弹轨迹。 当ENIAC公开展出时，一条炮弹的轨道用20s 就能算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。 0.1 计算机发展简史 1949：EDSAC(英国剑桥大学) 1951：EDVAC(美国宾夕法尼亚大 学)
0.1计算机发展简史 三、计算机的发展阶段 代别 第一代 第二代 第三代 第四代 1946-19581959-19641965-19701971-现在 电子器件电子管 晶体管 集成电路大规模和超大 规模集成电路 存储器「水银延迟线磁芯、磁鼓半导体存储器半导体存储器 磁鼓、磁芯磁盘、磁带_磁盘、磁带磁盘、光盘 运算速度5000几万几十万百万百万几百万几百万-几亿 处理方式机器 汇编语言操作系统分时处理 命口口算法语言实时处理网络操作系统 应用领域科学计算数据处理实时控制各行各业 ENIAC 典型机种 IBM 7090 IBM 360 VAX-II EDVAC CDC 6600 PDP-II IBM PC/Apple 0-5
绪论 0-5 三、计算机的发展阶段 代别 第一代 1946-1958 第二代 1959-1964 第三代 1965-1970 第四代 1971-现在 电子器件 电子管 晶体管 集成电路 大规模和超大 规模集成电路 存储器 水银延迟线 磁鼓、磁芯 磁芯、磁鼓 磁盘、磁带 半导体存储器 磁盘、磁带 半导体存储器 磁盘、光盘 运算速度 5000-几万 几十万-百万 百万-几百万 几百万-几亿 处理方式 机器语言 汇编语言 算法语言 操作系统 实时处理 分时处理 网络操作系统 应用领域 科学计算 数据处理 实时控制 各行各业 典型机种 ENIAC EDVAC IBM 7090 CDC 6600 IBM 360 PDP-II VAX-II IBM PC/Apple 0.1 计算机发展简史
0.1计算机发展史 第五代计算机新一代计算机) 创新:基本元件 生物计算机采用生物工程技术产生的蛋白质分子制成生物芯片,其运算 过程是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。 采用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态,利用 量子计算机激光脉冲来改变分子的状态,使信息沿着聚合物移动,从而 进行运算。 采用光学技术,由光器件构成的计算机。在光器件方面研制 光子计算机的基本部件有:用于进行图像处理的快速傅立叶变换部件, 用于进行信息处理的光乘法、加法运算器。 采用超导元器件和电路组成的计算机。其基本逻辑单元是约 超导计算机瑟夫逊开关器件,它的速度比现有半导体开关快10-100倍, 功耗仅为后者的0010001 0-6
绪论 0-6 第五代计算机(新一代计算机) 创新：基本元器件 生物计算机 采用生物工程技术产生的蛋白质分子制成生物芯片，其运算 过程是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。 量子计算机 采用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用 激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而 进行运算。 光子计算机 采用光学技术，由光器件构成的计算机。在光器件方面研制 的基本部件有：用于进行图像处理的快速傅立叶变换部件， 用于进行信息处理的光乘法、加法运算器。 超导计算机 采用超导元器件和电路组成的计算机。其基本逻辑单元是约 瑟夫逊开关器件，它的速度比现有半导体开关快10-100倍， 功耗仅为后者的0.01-0.001。 0.1 计算机发展简史
0.1计算机发展史 四、计算机的发展趋势 巨型化巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能 (功能巨型化 强大的计算机系统,如LICV、银河机、 深超-21c(1.5万亿次/秒)。 微型化微型化包括台式微型机、笔记本电脑、掌上电 (体积微型化)脑。摩尔定律:集成电路翻一番/18个月 网络化是指利用通信技术和计算机技术,把分 网络化散在不同地点的计算机互连起来,按照网络协 (资源网络化)议相互通信,以达到所有用户都可共享数据、 软硬件资源的目的。如: Internet。 智能化智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维 (处理智能化)能力,如:专家系统和机器人。 0-7
绪论 0-7 四、计算机的发展趋势 巨型化 (功能巨型化) 巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能 强大的计算机系统，如：ILLIAC-IV、银河机、 深超-21C(1.5万亿次/秒)。 微型化 (体积微型化) 微型化包括台式微型机、笔记本电脑、掌上电 脑。摩尔定律：集成电路→翻一番/18个月 网络化 (资源网络化) 网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分 散在不同地点的计算机互连起来，按照网络协 议相互通信，以达到所有用户都可共享数据、 软硬件资源的目的。如：Internet。 智能化 (处理智能化) 智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维 能力，如：专家系统和机器人。 0.1 计算机发展简史
0.2计算机文化特性 1981年,前苏联学者首次提出: 计算机程序设计语言→计算机文化 随着多媒体、刚络( Internet)→计算机文化 文化理解:①能够对人类活动产生广泛而深 刻影响的事物,如汽车文化、饮食文化。 ②在⑨的基础上,还应具有信息传递和知识 传授功能,如语言文字、计算机及网络。 基本特征:普适性、基础性 工具性、创造性 0-8
绪论 0-8 0.2 计算机文化特性 1981年，前苏联学者首次提出： 计算机程序设计语言→计算机文化 随着多媒体、网络(Internet)→计算机文化 文化理解：①能够对人类活动产生广泛而深 刻影响的事物，如汽车文化、饮食文化。 ②在①的基础上，还应具有信息传递和知识 传授功能，如语言文字、计算机及网络。 基本特征：普适性、基础性 工具性、创造性
0.3如何学好本课程 学习目标: ①理解计算机硬件结构与组成原理以及操作 系统的一些重要概念; ②了解程序设计、数据库、多媒体、计算机 网络的基本概念和相关技术; ③掌握计算机基本应用技能。 学习方法: 逐步深入、强调动手 注重应用、上网交流 0-9
绪论 0-9 0.3 如何学好本课程 学习目标： ①理解计算机硬件结构与组成原理以及操作 系统的一些重要概念； ②了解程序设计、数据库、多媒体、计算机 网络的基本概念和相关技术； ③掌握计算机基本应用技能。 学习方法： 逐步深入、强调动手 注重应用、上网交流
算筹:计数方法 23456789 102030405060708090 ≡⊥ 算盘:通过手动完成 从低位到高位的数字 传送,数字由算珠的 数量表示,数位则由 算珠的位置来确定
算筹：计数方法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 算盘：通过手动完成 从低位到高位的数字 传送，数字由算珠的 数量表示，数位则由 算珠的位置来确定