11計算機的發(fā)展

1、一、計算機的定義二、計算機的產(chǎn)生和發(fā)展三、計算機的發(fā)展趨勢 計算機是一種能夠按照事先編制好的程序，接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)并產(chǎn)生輸出的現(xiàn)代化智能設備1.1.1 計算機的演變計算機的演變 一是中國古代發(fā)明直到今天還在使用的算盤，有人譽為“原始計算機”； 二是1642年法國物理學家帕斯卡（16231662）發(fā)明了齒輪式加減法器； 三是1673年德國數(shù)學家萊布尼茲（16461716）制成了機械式計算器，可以進行乘除運算； 四是英國數(shù)學家查爾斯巴貝奇（17911871）提出了差分機和分析機的構(gòu)想，具有輸入、處理、存儲、輸出及控制五個基本裝置，而這些正是現(xiàn)代意義上的計算機所必備的。 它們它們是是人工

2、人工的或的或機械機械的，而的，而不是不是電子電子的（或機電的）。的（或機電的）。 世界上第一臺電子計算機是由美國世界上第一臺電子計算機是由美國賓夕法尼亞賓夕法尼亞大學的物理學家約翰大學的物理學家約翰莫克利莫克利（John Mauchly）和工程師普雷斯伯）和工程師普雷斯伯埃埃克特（克特（J Presper Eckert）領導，）領導，于于1946年年2月月15日日宣告完成，宣告完成，取名為取名為ENIAC（電子數(shù)字積分計算機電子數(shù)字積分計算機，英文全稱為，英文全稱為 Electronic Numerical Integrator And Calculator）的計算機。）的計算機。 1、計算機

3、的產(chǎn)生、計算機的產(chǎn)生5000次加法次加法/秒秒體重體重28噸噸占地占地170m218800只電子管只電子管1500個繼電器個繼電器功率功率150KW EDVAC (Electronic Discrete variable Automatic Computer)離散變量自動電子計算機。離散變量自動電子計算機。 EDVAC的體系結(jié)構(gòu)一直延續(xù)至今，所以現(xiàn)在一般計算機被稱為馮諾依曼結(jié)構(gòu)計算機。 馮馮諾依曼體系的基本工作原理（設計思想）：諾依曼體系的基本工作原理（設計思想）： 1.采用二進制采用二進制0和和1來表示數(shù)據(jù)和指令。來表示數(shù)據(jù)和指令。 2.存儲程序和程序控制。存儲程序和程序控制。 3.計算機由

4、五個基本部分組成：計算機由五個基本部分組成：1）運算器）運算器CA（2）控制器控制器CC（3）存儲器）存儲器M（4）輸入裝置）輸入裝置I（5）輸出裝置）輸出裝置O；馮.諾依曼1. 第一代電子管數(shù)字計算機（1946年1958年） 硬件方面，主存儲器采用汞延遲線、硬件方面，主存儲器采用汞延遲線、磁鼓、磁鼓、磁芯磁芯；外存儲器采用；外存儲器采用磁帶磁帶。軟。軟件方面采用件方面采用機器語言機器語言、匯編語言匯編語言。應。應用領域以用領域以軍事和科學計算軍事和科學計算為主。特點為主。特點是體積大、功耗高、可靠性差、速度是體積大、功耗高、可靠性差、速度慢（慢（5千千3萬次萬次/秒秒）、價格昂貴。）、價格昂

5、貴。2.第二代第二代晶體管數(shù)字計算機（晶體管數(shù)字計算機（1959-1964年）年） IBM7090型電子計算機型電子計算機 IBM360型電子計算機型電子計算機 硬件方面，主存儲器采用磁芯，外存儲器采用硬件方面，主存儲器采用磁芯，外存儲器采用磁盤磁盤。軟件方面出現(xiàn)了以批處理為主的軟件方面出現(xiàn)了以批處理為主的操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)、高級語言高級語言及其編譯程序及其編譯程序。應用領域以。應用領域以科學計算和事務處理科學計算和事務處理為主。為主。并開始進入并開始進入工業(yè)控制領域工業(yè)控制領域。特點是體積縮小、能耗降。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高（低、可靠性提高、運算速度提高（數(shù)十萬數(shù)十

6、萬幾百萬次幾百萬次/秒秒）。）。3. 3. 第三代第三代中、小規(guī)模集成電路中、小規(guī)模集成電路數(shù)字計算機（數(shù)字計算機（1965-1970年）年） 硬件方面，主存儲器仍采用磁芯。軟硬件方面，主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現(xiàn)了件方面出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化、分時操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化、規(guī)?；绦蛟O計方法規(guī)?；绦蛟O計方法。特點是速度更快。特點是速度更快（數(shù)百萬數(shù)百萬幾千萬次幾千萬次/秒秒）。而且可靠性）。而且可靠性提高，價格進一步下降，產(chǎn)品走向通用提高，價格進一步下降，產(chǎn)品走向通用話、系列化和標準化。應用領域開始進話、系列化和標準化。應用領域開始進入入文字處理和圖形圖像處理領域文字處理和圖形圖像處理

7、領域。 第四代大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機（1971年至今） 硬件方面，半導體存儲器半導體存儲器替代了磁芯存儲器。軟件方面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)絡操作系統(tǒng)和和面向?qū)ο蟪绦蛟O計的思想面向?qū)ο蟪绦蛟O計的思想等。運算速度（上億條指令上億條指令/秒秒）應用領域工業(yè)、工業(yè)、生活等各方面生活等各方面。 目前，尚無法確定第四代的結(jié)束和第五代的開始。人們期待著非目前，尚無法確定第四代的結(jié)束和第五代的開始。人們期待著非馮馮諾依曼結(jié)構(gòu)計算機的問世和能夠取代大規(guī)模集成電路的新材料出諾依曼結(jié)構(gòu)計算機的問世和能夠取代大規(guī)模集成電路的新材料出現(xiàn)?，F(xiàn)。Altair 8800計算機不再是單一的計算機器，而是一種計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。信息機器，一種個人的信息機器。運算速度可達每秒幾百億次運算的運算速度可達每秒幾百億次運算的計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。的產(chǎn)物。使用遠程資源，共享程序、使用遠程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡用戶數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡用戶的通訊和合作。的通訊和合作?！翱傆幸惶?，人類會造出一些舉止跟人一樣的總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的沒有靈魂的機械沒有靈魂的機械來來”。 笛卡爾（笛卡爾（1637）第一代機器人第一代機器人機械手（機械手（19