多媒体技术 第1章任务2熟悉计算机的发展
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1、任务任务2 熟悉计算机的发展熟悉计算机的发展1.2.1 计算机的产生计算机的产生1.2.2 计算机的发展计算机的发展1.2.3 计算机的分类计算机的分类1.2.4 计算机的组成计算机的组成老式的计算工具 计算工具随着生产的发展和社会的进步，计算工具随着生产的发展和社会的进步，从简单到复杂、由低级向高级发展从简单到复杂、由低级向高级发展计算工具相继出现了如：计算工具相继出现了如：l算盘算盘l计算尺计算尺l手摇机械计算机手摇机械计算机l电动机械计算机等。电动机械计算机等。 算盘算盘 我国是最古老的计算工具我国是最古老的计算工具“算筹算筹”和和“珠珠算盘算盘”的发明地。而珠算直到今天仍被认的发明地。
2、而珠算直到今天仍被认为是一种简便而优良的计算工具。为是一种简便而优良的计算工具。 计算尺和手摇机械计算机计算尺和手摇机械计算机机械计算机机械计算机 法国数学家、哲学家帕斯卡在法国数学家、哲学家帕斯卡在1642年发年发明了一种机械计算机明了一种机械计算机 ，并在，并在1649年取得年取得专利。帕斯卡的计算机采用一种齿轮系统，专利。帕斯卡的计算机采用一种齿轮系统，其中一小轮转十个数字，下一个小轮便转其中一小轮转十个数字，下一个小轮便转动一个数字，通过齿轮系的联动，可以进动一个数字，通过齿轮系的联动，可以进行加法和减法的运算行加法和减法的运算. 图灵机图灵机 英国数学家英国数学家A.M Turing
3、于于1936年提出的一种理想年提出的一种理想的计算机器的数学模型图灵机的计算机器的数学模型图灵机(Turing machine)，现在已成为计算机科学中可计算性理论的基础。现在已成为计算机科学中可计算性理论的基础。为纪念英国数学家图灵为纪念英国数学家图灵Turing (1912-1954) 而而设立的图灵奖成为计算机界的诺贝尔奖。设立的图灵奖成为计算机界的诺贝尔奖。 世界上第一台电子数字积分计算机世界上第一台电子数字积分计算机（ENIAC） 1946年年2月，月，ENIAC诞生在美国宾夕法尼诞生在美国宾夕法尼亚大学。亚大学。l研制研制历时历时3年年造价造价48万美元万美元共用了共用了18000
4、个真空管个真空管占地占地170平方米，重达平方米，重达30吨，耗电吨，耗电140千瓦千瓦运算速度达每秒运算速度达每秒5000次加法、次加法、300次乘法运次乘法运算（据测算，人最快的运算速度每秒仅算（据测算，人最快的运算速度每秒仅5次加次加法运算）。法运算）。第一台电子数字积分计算机（第一台电子数字积分计算机（ENIAC）ENIAC的问世一的问世一下子缓解了当时下子缓解了当时极为严重的计算极为严重的计算速度大大落后于速度大大落后于实际要求的局面，实际要求的局面，解决了许多军事解决了许多军事上的难题，同时上的难题，同时也揭开了电子计也揭开了电子计算机发展和应用算机发展和应用的序幕。的序幕。计算机
5、之父计算机之父 冯冯诺依曼提出了在电子计算机中诺依曼提出了在电子计算机中存储程序存储程序和程序控制和程序控制的概念，确立了现代计算机的的概念，确立了现代计算机的基本结构，即电子计算机由基本结构，即电子计算机由运算器、控制运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备器、存储器、输入设备和输出设备5大部大部分组成，该结构一直沿用至今，所以他也分组成，该结构一直沿用至今，所以他也被誉为被誉为“计算机之父计算机之父”。计算机发展划分成四代计算机发展划分成四代 第一代（第一代（1946年年1958年）年）逻辑元件是电子管逻辑元件是电子管速度：几十几万次速度：几十几万次/秒秒内存：磁鼓，千字内存：磁鼓，千字
6、外设：磁带外设：磁带机器语言和汇编语言编写程序机器语言和汇编语言编写程序该时期计算机主要用于军事目该时期计算机主要用于军事目的和科学研究，代表机型有：的和科学研究，代表机型有：ENIAC、IBM650（小型机）、（小型机）、IBM709（大型机）（大型机）磁鼓存储器磁鼓存储器计算机发展划分成四代计算机发展划分成四代第二代（第二代（1959年年1964年）年）逻辑元件是半导体晶体管逻辑元件是半导体晶体管速度：几十万次速度：几十万次/秒秒内存：磁芯，十万字内存：磁芯，十万字外设：磁盘外设：磁盘操作系统和各种计算机高级操作系统和各种计算机高级语言语言该时期计算机主要用于数据该时期计算机主要用于数据处
7、理、自动控制等方面，代处理、自动控制等方面，代表机型有：表机型有：IBM7090、IBM7094、CDC7600等。等。电子管电子管晶体管晶体管第第2代计算机的内存：磁芯存储器代计算机的内存：磁芯存储器右图是容量为32x32(1024) bit的一块磁芯存储板放大50倍的照片 计算机发展划分成四代计算机发展划分成四代第三代（第三代（1965年年1970年）年）逻辑元件是中小规模集成电路逻辑元件是中小规模集成电路速度：几十万次几百万次速度：几十万次几百万次/秒秒内存：半导体存储器内存：半导体存储器软件：高级编程语言软件：高级编程语言高级语言数量增多，同时出现了并行处理、高级语言数量增多，同时出现
8、了并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的应用软件应用软件该时期计算机和通信密切结合，广泛地应该时期计算机和通信密切结合，广泛地应用到科学计算、数据处理、事务管理、工用到科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域，代表机型有业控制等领域，代表机型有IBM360系系列、富士通列、富士通F230系列。系列。上世纪上世纪60年代的年代的 存储容量为存储容量为5MB的硬盘的硬盘 （27Kg重）重）计算机发展划分成四代计算机发展划分成四代第四代（第四代（1971年至今）年至今）大规模、超大规模集成电路大规模、超大规模集成电路速度：几百万次亿次速度：几百万次亿次
9、/秒秒内存：半导体存储器内存：半导体存储器数据库管理系统、通信软件等数据库管理系统、通信软件等该时期计算机的类型除小型、中型、大型机外，该时期计算机的类型除小型、中型、大型机外，开始向巨型机和微型两个方面发展，计算机开始开始向巨型机和微型两个方面发展，计算机开始深入到各行各业，家庭和个人也开始使用。深入到各行各业，家庭和个人也开始使用。第第14代计算机的对比代计算机的对比 代代 别别年年 代代使用的元器件使用的元器件使用的软件类型使用的软件类型主要应用领域主要应用领域第第1代代20世纪世纪40年代年代中期中期50年代年代末期末期CPU：电子管：电子管内存：内存：磁鼓磁鼓使用机器语言和汇使用机器
10、语言和汇编语言编写程序编语言编写程序科学和工程计科学和工程计算算第第2代代20世纪世纪50年代年代中、后期中、后期60年代中期年代中期CPU：晶体管：晶体管内存：内存：磁芯磁芯使用使用FORTRAN等等高级程序设计语言高级程序设计语言开始广泛应用开始广泛应用于数据处理领于数据处理领域域第第3代代20世纪世纪60年代年代中期中期70年代年代初期初期CPU：SSI，MSI内存：内存：SSI，MSI的半导体存储器的半导体存储器操作系统、数据库操作系统、数据库管理系统等开始使管理系统等开始使用用在科学计算、在科学计算、数据处理、工数据处理、工业控制等领域业控制等领域得到广泛应用得到广泛应用第第4代代2
11、0世纪世纪70年代年代中期以来中期以来CPU：LSI、VLSI内存：内存：LSI、VLSI的半导体存储器的半导体存储器软件开发工具和平软件开发工具和平台、分布式计算、台、分布式计算、网络软件等开始广网络软件等开始广泛使用泛使用深入到各行各深入到各行各业，家庭和个业，家庭和个人开始使用计人开始使用计算机算机计算机的发展计算机的发展1.广度发展广度发展个人计算机席卷全球，巨型机、大型机的需求也个人计算机席卷全球，巨型机、大型机的需求也稳步增长，巨型、大型、小型、微型机各有自己稳步增长，巨型、大型、小型、微型机各有自己的应用领域，形成了一种多极化的形势。的应用领域，形成了一种多极化的形势。l巨型计算
