計算機產(chǎn)生與發(fā)展

第一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五一、電腦的產(chǎn)生

二、電腦的發(fā)展史三、電腦的分類、特點及應(yīng)用第二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五一、電腦的產(chǎn)生

1、1946年美國－－－ENIAC（埃尼阿克）

1.8萬多個電子管占地約170M2

重達30噸耗電量150Kw/h

運算速度5000次/秒ENIAC雖然體積很大，存儲容量小，能耗大，但它的誕生使科學(xué)家從奴隸般的計算工作解放出來。，ENIAC計算機的問世具有劃時代的意義，它標(biāo)志著計算機時代的到來。第三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第一代（1946~1957年）是電子計算機，它的基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲器采用水銀延遲線，外存儲器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當(dāng)時電子技術(shù)的限制，運算速度只是每秒幾千次~幾萬次基本運算，內(nèi)存容量僅幾千個字。程序語言處于最低階段，主要使用二進制表示的機器語言編程，后階段采用匯編語言進行程序設(shè)計。因此，第一代計算機體積大，耗電多，速度低，造價高，使用不便；主要局限于一些軍事和科研部門進行科學(xué)計算。第四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第二代（1958~1962年）是晶體管計算機。1948年，美國貝爾實驗室發(fā)明了晶體管，10年后晶體管取代了計算機中的電子管，誕生了晶體管計算機。晶體管計算機的基本電子元件是晶體管，內(nèi)存儲器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲器。與第一代電子管計算機相比，晶體管計算機體積小，耗電少，成本低，邏輯功能強，使用方便，可靠性高第五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第三代（1963~1970年）是集成電路計算機。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，1958年夏，美國德克薩斯公司制成了第一個半導(dǎo)體集成電路。集成電路是在幾平方毫米的基片，集中了幾十個或上百個電子元件組成的邏輯電路。第三代集成電路計算機的基本電子元件是小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路，磁芯存儲器進一步發(fā)展，并開始采用性能更好的半導(dǎo)體存儲器，運算速度提高到每秒幾十萬次基本運算。由于采用了集成電路，第三代計算機各方面性能都有了極大提高：體積縮小，價格降低，功能增強，可靠性大大提高。第六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第四代（1971年~日前）是大規(guī)模集成電路計算機。隨著集成了上千甚至上萬個電子元件的大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，電子計算機發(fā)展進入了第四代。第四代計算機的基本元件是大規(guī)模集成電路，甚至超大規(guī)模集成電路，集成度很高的半導(dǎo)體存儲器替代了磁芯存儲器，運算速度可達每秒幾百萬次，甚至上億次基本運算。第七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五微型計算機的發(fā)展

微型計算機的發(fā)展主要表現(xiàn)在其核心部件——微處理器的發(fā)展上，每當(dāng)一款新型的微處理器出現(xiàn)時，就會帶動微機系統(tǒng)的其它部件的相應(yīng)發(fā)展，如微機體系結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化，存儲器存取容量的不斷增大、存取速度的不斷提高，外圍設(shè)備性能的不斷改進以及新設(shè)備的不斷出現(xiàn)等第八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五據(jù)微處理器的字長和功能，可將微型計算機的功能劃分為以下幾個階段第一階段（1971～1973年）是4位和8位低檔微處理器時代。通常稱為第一代，其典型產(chǎn)品是Intel4004和Intel8008微處理器，主要采用機器語言或簡單的匯編語言。第九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第二階段（1974～1977年）是8位中高檔微處理器時代。通常稱為第二代，其典型產(chǎn)品是Intel8080/8085，以及各種8位單片機，如Intel公司的8048。它們的特點是采用NMOS工藝，集成度提高約4倍，運算速度提高約10~15倍（基本指令執(zhí)行時間1～2μs），指令系統(tǒng)比較完善，具有典型的計算機體系結(jié)構(gòu)和中斷、DMA等控制功能。軟件方面除了匯編語言外，還有BASIC等高級語言和相應(yīng)的解釋程序和編譯程序，在后期還出現(xiàn)了操作系統(tǒng)，如CM/P就是當(dāng)時流行的操作系統(tǒng)。第十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第三階段（1978～1984年）是16微處理器時代。通常稱為第三代，其典型產(chǎn)品是Intel公司的8086/8088、80286，集成度（20000~70000晶體管/片）和運算速度（基本指令執(zhí)行時間是0.5μs）都比第二代提高了一個數(shù)量級。指令系統(tǒng)更加豐富、完善，采用多級中斷、多種尋址方式、段式存儲機構(gòu)、硬件乘除部件，并配置了軟件系統(tǒng)。第十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五這一時期的著名微機產(chǎn)品有IBM公司的個人計算機PC（PersonalComputer）。1981年推出的IBMPC機采用8088CPU。緊接著1982年又推出了擴展型的個人計算機IBMPC/XT，它對內(nèi)存進行了擴充，并增加了一個硬磁盤驅(qū)動器。1984年IBM推出了以80286處理器為核心組成的16位增強型個人計算機IBMPC/AT。由于IBM公司在發(fā)展PC機時采用了技術(shù)開放的策略，使PC機風(fēng)靡世界第十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第四階段（1985～1992年）是32位微處理器時代，又稱為第四代。其典型產(chǎn)品是Intel公司的80386/80486。其特點是采用HMOS或CMOS工藝，集成度高達100萬晶體管/片，具有32位地址線和32位數(shù)據(jù)總線。每秒鐘可完成600萬條指令（MIPS，MillionInstructionsPerSecond）。微機的功能已經(jīng)達到甚至超過超級小型計算機，完全可以勝任多任務(wù)、多用戶的作業(yè)。同期，其他一些微處理器生產(chǎn)廠商（如AMD、TEXAS等）也推出了80386/80486系列的芯片。第十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第五階段（1993年以后）是奔騰（Pentium）系列微處理器時代，通常稱為第五代。典型產(chǎn)品是Intel公司的奔騰系列芯片及與之兼容的AMD的K6系列微處理器芯片。內(nèi)部采用了超標(biāo)量指令流水線結(jié)構(gòu)，并具有相互獨立的指令和數(shù)據(jù)高速緩存。隨著MMX微處理器的出現(xiàn)，使微機的發(fā)展在網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化和智能化等方面跨上了更高的臺階。2000年3月，AMD與Intel分別推出了時鐘頻率達1GHz的Athlon和PentiumIII。2000年11月，Intel又推出了PentiumⅣ微處理器，集成度高達每片4200萬個晶體管，主頻1.5GHz，400MHz的前端總線，使用全新SSE2指令集。2002年11月，Intel推出的PentiumⅣ微處理器的時鐘頻率達到3.06GHz，而且微處理器還在不斷地發(fā)展，性能也在不斷提升。第十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五補充：我國電子計算機的發(fā)展1953年我國電子計算機開始研究。1958年研制出第一臺計算機即103型通用數(shù)字電子計算機。30年來相繼研制出第二代、第三代計算機。1980年研制出巨型機―銀河Ⅱ型。中、小型機、微機也實現(xiàn)了國產(chǎn)化第十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五三、電腦的分類、特點及應(yīng)用

1、分類1>

處理速度巨型機大型機中型機小型機微型機2>用途

通用機專用機第十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五(1)巨型機

--計算速度在億次以上的計算 機。主要用于尖端科學(xué)研究、 國防等國家重點科研機構(gòu)。中國---10億次美國---1000億次日本---100億次1983年，銀河Ⅰ號研制成功第十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五（2）大型機

--包括大型機和中型機。 主要用于國家級科研機 構(gòu)及重點理工科院校。 以美國IBM系列機為主。（3）小型機--運算速度在幾百萬次左右。 主要用于一般的科研機構(gòu)及 普通高校。第十八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五第十九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五三、電腦的分類、特點及應(yīng)用

2、特點1>運算速度快

2>計算精度高

3>記憶能力強

5>邏輯判斷力

4>人工智能

第二十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五邏輯判斷

即是非判斷，分析命題 是否成立，并根據(jù)命題成立 與否作出相應(yīng)對策，自動完 成操作并輸出結(jié)果。第二十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五三、電腦的分類、特點及應(yīng)用

3、應(yīng)用1>科學(xué)計算（數(shù)值計算）

指用于完成科學(xué)研究和工程中的計算。如衛(wèi)星運動軌跡計算；高能物理中熱反應(yīng)能量計算；氣象預(yù)報等。第二十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五三、電腦的分類、特點及應(yīng)用

3、應(yīng)用2>

數(shù)據(jù)處理（非數(shù)值計算）

如人事管理、工資管理、財務(wù)合同管理以及

銀行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)管理等。指利用計算機對大量信息進行存儲、加工、分類、統(tǒng)計、查詢及制成報表等操作。第二十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五三、電腦的分類、特點及應(yīng)用

3、應(yīng)用3>

過程控制（實時控制）

如對數(shù)控機床、機械加工流水線的控制以及核反應(yīng)堆的處理等。指利用電腦及時采樣，按最佳值迅速地對控制對象進行自動控制或自動調(diào)節(jié)。第二十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五三、電腦的分類、特點及應(yīng)用

3、應(yīng)用4>

計算機輔助工程

CAD、CAM、CAI、CAT指以計算機為工具，配備專用軟件幫助人們完成特定工作，以提高工作效率和工作質(zhì)量。第二十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計算機輔助設(shè)計----CAD

（ComputerAidedDesign

）

是綜合地利用計算機的工程計算、邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理功能和人的判斷能力結(jié)合，形成一個專門的系統(tǒng)。用來進行各種圖形設(shè)計和圖形繪制，對所設(shè)計的部件、構(gòu)件或系統(tǒng)進行綜合分析與模擬仿真實驗。第二十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計算機輔助教學(xué)----CAI

（ComputerAidedInstruction）利用計算機模擬教師的教學(xué)行為進行授課，學(xué)生通過計算機教學(xué)軟件進行學(xué)習(xí)并自測學(xué)習(xí)效果，是提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的新途徑。

計算機輔助制造----CAM

（ComputerAidedManufacturing）是利用計算機進行對生產(chǎn)設(shè)備的控制和管理，實現(xiàn)無圖紙加工。計算機輔助測試----CAT

（ComputerAidedTest）第二十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五三、電腦的分類、特點及應(yīng)用

3、應(yīng)用5>

人工智能

指用計算機模擬人類的智能活動，如模擬人腦學(xué)習(xí)、推理、判斷、理解、問題求截等過程，幫助人類做出決策。第二十八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五三、電腦的分類、特點及應(yīng)用

3、應(yīng)用8>

電子商務(wù)

6>

通信

7>

娛樂

第二十九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五電子商務(wù)(EC-ElectronicCommerce)

---指通過計算機進行商務(wù)活動。

---始于1996年，起步雖晚，但因其高效率、低支付、高收益和全球性等特點，很快受到各國政府和企業(yè)的廣泛重視，有著廣闊的發(fā)展前景。目前，世界各地的許多公司已經(jīng)開始通過網(wǎng)絡(luò)進行商業(yè)交易，他們通過Internet與顧客