《計算機導(dǎo)論》課件-計算機導(dǎo)論第一章

計算機導(dǎo)論第一章計算機發(fā)展史1.1計算工具的發(fā)展1.2現(xiàn)代電子計算機的誕生和發(fā)展1.3計算機的分類1.4微型機的發(fā)展1.5中國計算機的發(fā)展1.6計算機的應(yīng)用1.1計算工具的發(fā)展1.1.1手動式計算工具1.1.2機械式計算工具1.1計算工具的發(fā)展1.1.1手動式計算工具最原始的人造計算工具是算籌1.1計算工具的發(fā)展1.1.1手動式計算工具計算工具發(fā)展史上的第一次重大改革是算盤1.1計算工具的發(fā)展1.1.2機械式計算工具人類歷史上第一臺機械式計算工具法國數(shù)學(xué)家帕斯卡（BlaisePascal）發(fā)明了帕斯卡加法器1.1計算工具的發(fā)展1.1.2機械式計算工具萊布尼茨研制了一臺能進(jìn)行四則運算的機械式計算器，稱為萊布尼茲四則運算器巴貝奇研制的差分機這是最早采用寄存器來存儲數(shù)據(jù)的計算工具1.2現(xiàn)代電子計算機的誕生和發(fā)展1.2.1世界上第一臺計算機ENIAC1.2.2現(xiàn)代計算機的主要特征1.2.3電子計算機的發(fā)展1.2現(xiàn)代電子計算機的誕生和發(fā)展1.2.1世界上第一臺計算機ENIAC1.2現(xiàn)代電子計算機的誕生和發(fā)展1.2.2現(xiàn)代計算機的主要特征（1）計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成；（2）指令和數(shù)據(jù)以同同等地位存放于存儲器內(nèi)，并可以按地址訪問；（3）指令和數(shù)據(jù)均用二進(jìn)制表示；（4）指令由操作碼、地址碼兩大部分組成，操作碼用來表示操作的性質(zhì)，地

址碼用來表示操作數(shù)在存儲器中的位置；（5）指令在存儲器中順序存放，通常自動順序取出執(zhí)行；（6）機器以運算器為中心。馮·諾依曼計算機的主要特點如下：1.2現(xiàn)代電子計算機的誕生和發(fā)展1.2.3電子計算機的發(fā)展1.3計算機的分類1.3.1按用途分類1.3.2按性能分類1.3計算機的分類1.3.1按用途分類按計算機的用途分類專用計算機：指為適應(yīng)某種特殊需要而設(shè)計的計算機通用計算機：廣泛適用于一般科學(xué)運算、學(xué)術(shù)研究、工程設(shè)計和數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域1.3計算機的分類1.3.2按性能分類按計算機的性能分類巨型機大型機中型機小型機微型機1.4微型機的發(fā)展1、4位和8位低檔微處理器時代（1971－1973年）：第1代，該階段產(chǎn)品的基本特點是采用PMOS工藝，集成度低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)都比較簡單，主要采用機器語言或簡單的匯編語言，指令數(shù)目較少，多用于家電和簡單控制場合。2、8位中高檔微處理器時代（1974－1978年）：第2代，該階段產(chǎn)品的基本特點是采用NMOS工藝，集成度提高約4倍，運算速度提高約10-15倍，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、FORTRAN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CP/M就是當(dāng)時流行的操作系統(tǒng)。3、16位微處理器時代（1978-1984年）：第3代，其特點是采用HMOS工藝，集成度和運算速度都比第2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、段式存儲結(jié)構(gòu)、硬件乘除部件，并配置了軟件系統(tǒng)。4、32位微處理器時代（1985-1992年）：第4代，其特點是采用HMOS或CMOS工藝，集成度高達(dá)100萬晶體管/片，具有32位地址總線和32位數(shù)據(jù)總線。每秒鐘可完成600萬條指令。微機的功能已經(jīng)達(dá)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)。5、Pentium系列微處理器時代（1993年以后）：第5代，該階段產(chǎn)品內(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。1.5中國計算機的發(fā)展1.5.1中國計算機的初創(chuàng)時期1.5.2中國計算機的發(fā)展歷程1.5.3中國計算機的主要成就1.5中國計算機的發(fā)展1.5.1中國計算機的初創(chuàng)時期1.5中國計算機的發(fā)展1.5.2中國計算機的發(fā)展歷程1、第一代電子管計算機研制（1958-1964年)：我國從1957年在中科院計算所開始研制通用數(shù)字電子計算機，1958年8月1日該機可以表演短程序運行，標(biāo)志著我國第一臺電子數(shù)字計算機誕生。2、第二代晶體管計算機研制(1965-1972年)：1965年中科院計算所研制成功了我國第一臺大型晶體管計算機：109乙機。3、第三代中小規(guī)模集成電路的計算機研制(1973-80年代初)：1973年，北京大學(xué)與北京有線電廠等單位合作研制成功運算速度每秒100萬次的大型通用計算機，1974年清華大學(xué)等單位聯(lián)合設(shè)計，研制成功DJS-130小型計算機，以后又推DJS-140小型機，形成了100系列產(chǎn)品。4、第四代超大規(guī)模集成電路的計算機研制(1980年代初－今)：和國外一樣，我國第四代計算機研制也是從微機開始的。1980年初我國不少單位也開始采用Z80、X86和6502芯片研制微機。1983年12月電子部六所研制成功與IBMPC機兼容的DJS-0520微機。我國微機產(chǎn)業(yè)走過了一段不平凡道路，當(dāng)前，以聯(lián)想微機為代表的國產(chǎn)微機已占領(lǐng)一大半國內(nèi)市場。1.5中國計算機的發(fā)展1.5.3中國計算機的主要成就第一臺國產(chǎn)千兆次超級計