電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)工作原理

計(jì)算機(jī)—信息處理工具信息處理工作信息輸入信息處理信息輸出計(jì)算工具的發(fā)展結(jié)繩記事刻記用手指計(jì)數(shù)（遠(yuǎn)古時(shí)期）算盤(pán)計(jì)算機(jī)（現(xiàn)代社會(huì)）計(jì)算機(jī)器理論發(fā)展時(shí)間工具功能發(fā)明人17世紀(jì)19世紀(jì)20世紀(jì)20世紀(jì)40年代計(jì)算機(jī)器加減運(yùn)算分析機(jī)圖靈機(jī)電子計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型任何計(jì)算運(yùn)算能力強(qiáng)具有存儲(chǔ)器查爾斯·巴貝芝

阿倫·圖靈約翰·馮·諾伊曼按組成的元器件來(lái)分：（共分為四代）

第一代(1946—1957)：電子管計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn):1)采用電子管制作邏輯部件,機(jī)器體積大,耗電量大,壽命短,可靠性差,成本高。

2)采用汞存儲(chǔ)器或電子射線(xiàn)管作存儲(chǔ)部件,容量很小

3)輸入輸出裝置主要采用穿孔卡片,速度慢,使用不方便。

4)只能用機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編程,沒(méi)有系統(tǒng)軟件。電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC（埃尼阿克）：1946年2月14日，誕生在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)。該機(jī)18800只電子管、重30噸，每秒5000次運(yùn)算速度。

第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)軍方要求賓州大學(xué)莫奇來(lái)（Mauchly）博士和他的學(xué)生愛(ài)克特（Eckert）

設(shè)計(jì)以真空管取代繼電器的“電子化”電腦——ENIAC（Electronic

Numerical

Integrator

and

Calculator），

電子數(shù)字積分器與計(jì)算器），

目的是用來(lái)計(jì)算炮彈彈道。

這部機(jī)器使用了18800個(gè)真空管，長(zhǎng)50英尺，寬30英尺，

占地1500平方英尺，重達(dá)30噸（大約是一間半的教室大，六只大象重）。它的計(jì)算速度快，每秒可從事5000次的加法運(yùn)算，運(yùn)作了九年之久。吃電很兇，

據(jù)傳ENIAC每次一開(kāi)機(jī)，整個(gè)費(fèi)城西區(qū)的電燈都為之黯然失色。（摘在人民網(wǎng)）早期計(jì)算機(jī)ENIAC早期計(jì)算機(jī)ENIAC

第二代(1958—1964)：晶體管計(jì)算機(jī)采用晶體管制作邏輯部件，機(jī)器體積減小，重量減輕，能耗降低，成本下降，計(jì)算機(jī)的可靠性和運(yùn)算速度均得到提高。

2)采用磁芯作為主存儲(chǔ)器，采用磁盤(pán)、磁鼓作為外存儲(chǔ)器。

3）開(kāi)始有系統(tǒng)軟件，提出操作系統(tǒng)概念，出現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言。主要特點(diǎn):第三代(1965—1971)：中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

1）采用中小規(guī)模集成電路制作邏輯部件,機(jī)器體積更小，重量更輕,能耗更低,成本更下降,計(jì)算機(jī)的可靠性和運(yùn)算速度有更大提高。

2)采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為主存,使存儲(chǔ)容量有了大幅度提高,提高了系統(tǒng)的處理能力。

3)系統(tǒng)軟件有了較大發(fā)展,出現(xiàn)分時(shí)操作系統(tǒng)。

4)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想,為復(fù)雜的軟件提供了技術(shù)保證。主要特點(diǎn)：第四代(1972—至今)：大規(guī)模超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)，其主要特點(diǎn):

1)采用大規(guī)模,超大規(guī)模集成電路,使體積減小,重量成本大幅度降低,出現(xiàn)了微型計(jì)算機(jī)。

2)半導(dǎo)體存儲(chǔ)集程度越來(lái)越來(lái)高,主存容量越來(lái)越大,外存儲(chǔ)器引進(jìn)了光盤(pán)。

3)使用方便的外部設(shè)備相繼出現(xiàn),4)軟件產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá),各種軟件極大的方便了用戶(hù)。

5)計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得世界緊密聯(lián)系在一起?；ミB網(wǎng)已深入人們的生活。

6)多媒體技術(shù)崛起,計(jì)算機(jī)將圖形,圖象,聲音,文字處理集于一體,與之相應(yīng)的信息高速公路也在籌劃實(shí)施之中。我國(guó)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)從1956年開(kāi)始電子計(jì)算機(jī)科研和教學(xué)工作。1983年12月研制成功每秒運(yùn)行1億次的“銀河”巨型計(jì)算機(jī)；1992年11月研制成功每秒運(yùn)行10億次的“銀河Ⅱ”巨型計(jì)算機(jī)；1997年研制成功每秒運(yùn)行130億次的“銀河Ⅲ”巨型計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的發(fā)展向微型化和巨型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。世界上運(yùn)行速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)誕生這臺(tái)名為“Summit”的超級(jí)計(jì)算機(jī)的浮點(diǎn)運(yùn)算速度可達(dá)每秒20億億次。如何來(lái)理解這一數(shù)字？打個(gè)比方來(lái)說(shuō)，假如一個(gè)人每秒可進(jìn)行1次運(yùn)算，那他需要活到63億年以上，才能與Summit在1秒鐘內(nèi)的運(yùn)算量相匹敵。這也意味著，這臺(tái)計(jì)算機(jī)超越當(dāng)前超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域的世界冠軍——中國(guó)神威·太湖之光。Summit超級(jí)計(jì)算機(jī)思考計(jì)算機(jī)為什么叫電腦？體會(huì)人處理信息的過(guò)程，哪些器官參與了？計(jì)算機(jī)工作原理—“馮·諾依曼原理”“存儲(chǔ)程序控制”原理的基本內(nèi)容是：1、采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令（Instruction）;2、將程序（數(shù)據(jù)和指令序列）預(yù)先存放在主存儲(chǔ)器中，使計(jì)算機(jī)在工作時(shí)能夠自動(dòng)高速地從存儲(chǔ)器中取出指令，并加以執(zhí)行；3、由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大基本部件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并規(guī)定了這五大部件的基本功能。計(jì)算機(jī)工作原理圖輸入設(shè)備外存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器控制器輸出設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)控制信號(hào)運(yùn)算器存儲(chǔ)器中央處理器CPU

計(jì)算機(jī)五大部件1.輸入設(shè)備：能把程序、數(shù)字、圖形、圖像、聲音等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)字信號(hào)并輸入到計(jì)算機(jī)中。2.存儲(chǔ)器：計(jì)算機(jī)的記憶裝置，用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，并根據(jù)指令向其他部件提供這些數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器可分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器，又稱(chēng)內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。3.運(yùn)算器：執(zhí)行數(shù)值計(jì)算和邏輯運(yùn)算。4.控制器：分析程序指令，控制計(jì)算機(jī)的各部分協(xié)調(diào)地工作。5.輸出設(shè)備：用來(lái)輸出結(jié)果的部件。議一議人腦和電腦誰(shuí)更厲害？總結(jié)：計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力比人要強(qiáng)，但這些都是人賦予給它的，它只能無(wú)限接近于人，并不能超越人。思考與練習(xí)1、世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)于1946年誕生，它的名字叫________

（）

Ａ、EDVACＢ、EDSACＣ、ENIACＤ、UNIVAC-1２、第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的主要電子元件為_(kāi)__（）

Ａ、晶體管Ｂ、小規(guī)模集成電路Ｃ、大規(guī)模集成電路Ｄ、電子管DＣ選擇題

3、被人們尊稱(chēng)為“電腦之父”的是（ ）。

A、喬治布爾 B、艾侖圖靈

C、馮諾依曼 D、比爾蓋茨 C4、人們習(xí)慣于將計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為四代，劃分的主要依據(jù)是（）。A、主機(jī)所用的主要元器件 B、計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度C、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 D、計(jì)算機(jī)的規(guī)模

A5、1946年2月14日，第一臺(tái)電子數(shù)字式計(jì)算機(jī)誕生在（）[A]美國(guó) [B]英國(guó) [C]德國(guó) [D]法國(guó)A6、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是（）[A]巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化[B]巨型化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化[C]巨型化、微型化、一體化、智能化[D]巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化D7、現(xiàn)在使用的電腦，一般都屬于第（）代計(jì)算機(jī)。

A、二 B、三

C、四 D、五 C9、計(jì)算機(jī)硬件有五部分組成，其中組成CPU的是（）。A、運(yùn)算器和控制器 B、運(yùn)算器和存儲(chǔ)器C、控制器和存儲(chǔ)器 D、運(yùn)算器和輸出設(shè)備

8、在以下的觀(guān)點(diǎn)中，正確的是（）[A]由馮諾依曼提議，微型電子計(jì)算機(jī)中采用了windows操作系統(tǒng)[B]世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)由馮諾依曼教授主持研發(fā)。[C]在世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)上采用的是“存儲(chǔ)程序原則”[D]目前的數(shù)字式計(jì)算機(jī)主要采用由馮諾依曼提出的“二進(jìn)制和存儲(chǔ)程序原則