文档介绍：第1章计算机应用基础知识概述
第1讲计算机应用基础知识概述(一)
教学目标及基本要求:
1、了解计算机的起源与发展历程
,及计算机在信息社会中的应用。
2、掌握计算机的组成和计算机硬件系统的构成。
教学重点:
计算机的组成和计算机硬件系统的构成。
教学难点:
计算机硬件系统的构成。
教学内容:
1、计算机的起源;
2、电子计算机的问世
3、电子计算机的发展阶段;
4、现代计算机的分类;
5、未来计算机技术发展展望
6、计算机的特性与应用
7、计算机应用与信息社会
8、计算机系统的组成
9、计算机硬件系统的构成
教学时间:
1学时
主要内容:
计算机的起源与发展历程
计算机的起源
:人的双手(图1-1所示)
图1-1 人的双手
原始社会:结绳、垒石
春秋战国:算筹
唐代末:算盘(图1-2所示)
图1-2 算盘
3。十七世纪以来出现的计算工具
1622年英国数学家奥特瑞德:计算机尺
1642年法国物理学家帕斯卡:齿轮式加减法器
1673年德国数学家莱布尼兹:能进行四则运算的机械式计算机
1822年英国数学家查尔斯·巴贝奇:差分机
1834年英国数学家查尔斯·巴贝奇:分析机
1944年美国科学家霍德华·艾肯:提出用机电方法来实现巴贝奇分析机,制造出Mark I 计算机,已使计算机具有输入、处理、存储、输出及控制5个基本装置的构想,建构了今天电子计算机硬件系统组成的基本框架。
电子计算机的问世
英国的艾兰·图灵
主要贡献:一是建立了图灵机(TM)的理论模型,对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了意义深远的影响;二是提出了定义机器智能的图灵测试(Turing Test),奠定了“人工智能”的理论基础。
美籍匈牙利人冯·诺依曼
在纯粹数学、应用数学、量子物理学、逻辑学、气象学、军事学、计算机理论及应用、对策论和经济学诸领域都有重要建树和贡献。
首先提出了在计算机内存储程序的概念,使用单一处理部件来完成计算、存储及通信工作,使具有“存储程序”的计算机成为现代计算机的重要标志。
“第一”
第一台电子计算机:埃尼亚克(ENIAC),如图1-3所示。
1946年2月14日诞生于美国。需要功率150 kW,17 000多只电子管、10 000多只电容器、7 000多只电阻、1 500多个继电器,占地160 m2,重30 t,是名符其实的庞然大物。
优点:每秒能够完成加法运算5 000次。利用它计算炮弹从发射到进入轨道的40个点仅用了3 s,而用手工操作台式计算机则需7~10小时,速度提高了8 400倍以上。缺点:不能存储程序、使用十进制数、且在机外用线路连接的方法来编排程序等严重缺陷。 ENIAC宣告了电子计算机时代的到来。
图1-3 埃尼亚克(ENIAC)
第一台“存储程序”式计算机:EDVAC(离散变量自动电子计算机),1952年研制成功并投入使用,其运算速度是 ENIAC的 240倍。
第一台“存储程序”控制的实验室计算机:EDSAC , 1949年5月在英国剑桥大学完成。
第一台“存储程序”控制的商品化计算机: UNIVAC-I,1951年问世。
电子计算机的发展阶段
(1946~1957年)
组成:基本逻辑元件是电子管,内存储器采用水银延迟线或磁鼓,外存储器采用磁带等。
特点:速度慢,可靠性差,体积庞大,功耗高,价格昂贵。
编程语言:机器语言,汇编语言。
代表产品:ENIAC、EDSAC、UNIVAC-Ⅰ等。
应用领域:军事研究中的科学计算。
2. 晶体管计算机(1958~1964年)
组成:基本逻辑元件为晶体管,内存大量使用磁性材料制成的磁芯,外存采用磁盘和磁带。
特点:体积小,重量轻,速度快,逻辑运算功能强,可靠性大大提高。
编程语言:汇编语言,FORTRAN、COBOL等。
代表产品:IBM 700系列。
应用领域:扩展到数据处理和工业控制方面。
(1965~1970年)
组成:基本逻辑元件为中小规模集成电路,内存大量使用半导体储器,而外存大量使用高速磁盘。
特点:体积、功耗减小,可靠性、运行速度提高,内存容量大,价格低。
编程语言:操作系统,BASIC,Pascal等。
代表产品:IBM 360和PDP-11等。
应用领域:已扩大到各个领域。
(1971年至今)
组成:基本逻辑元件为大规模和超大规模集成电路。内存采用半导体存储器,外存则采用大容量磁