s1-1计算机的发展与应用

1、学习本课程的建议学习本课程的建议 抓住抓住5个环节：预习、听课、复习、记笔记、个环节：预习、听课、复习、记笔记、 作业作业 注重两个能力：自学能力、实践能力注重两个能力：自学能力、实践能力 注意两个交流：与同学、老师的交流注意两个交流：与同学、老师的交流 实现一个转变：大学课程学习方法的转变。实现一个转变：大学课程学习方法的转变。 处理好课程与教材的关系：课程学时及内容安处理好课程与教材的关系：课程学时及内容安排，学习参考书排，学习参考书计算机的发展与应用计算机的发展与应用目目 录录计算机的发展计算机的发展计算机的特点和应用计算机的特点和应用计算机的发展公元前5世纪中国人就发明算盘，广泛应用于

2、商业贸易中。算盘被认为是最早的计算机，并一直沿用至今。算盘在某些方面的运算能力要超过目前的计算机。17世纪，计算机设备有了第二次重要进步，法国人帕斯卡发明了自动进位加法器。1694年德国数学家戈特弗里德对其改进，使之可以计算乘法。后来法国人哥伦比亚发明了可以进行四则运算的计算器。现代计算机真正起源于英国数学教授查尔斯巴贝奇。巴贝奇的蒸汽动力计算机虽然没有完成，然而却勾画出了现代通用计算机的基本功能部分。 计算机之父计算机之父 人物： 约翰文森特阿塔纳索夫 职业： 衣阿华州立大学物理系 34 岁副教授 时间：时间：1937 年12 月 某个冬夜 人物：克利夫贝里 职业：衣阿华州立大学电气工程 硕

3、士研究生 阿塔纳索夫的研究助手 时间：时间：1939年 仪器工作原理：计算器连接起自行车齿轮和电子元件，数字从修改过的IBM 穿孔卡片读数机输入，然后存储在两个鼓上，分别容纳方程式两边的数字，并精确地以每秒一圈的速度旋转。每个鼓上有50 排电容，每排30 个，总共有1500 个数字化的二进制位，按现代说法即1.5 千位，它能够存储一大串二进制数。 1943 年4 月9 日，弹道研究实验室的高级官员同意了毛赫利艾克特计划，称之为ENIAC，即电子数字积分计算机（ElectronicNumerical Integrator and Computer）的首字母缩写。计算机作为宾夕法尼亚大学一项名为E

4、NIAC（电子数字积分器和计算机）机密计划的产物。在ENIAC 的工作上取得专利的约翰毛赫利和普雷斯珀艾克特，是尝试从新发明的机器中盈利的第一人。数字计算机的发展1946电子管计算机1957晶体管计算机1964集成电路计算机1972大规模集成电路计算机第一代电子管计算机重达30吨每秒5000次加法运算占地170m2功率150KW18000个电子管1946年2月15日，世界上第一台数字电子计算机ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑,它的问世标志着计算机时代的到来。操作指令为特定任务而编制，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢。使用真空电子管

5、和磁鼓储存数据。冯诺依曼理论在ENIAC的开发过程中，美藉科学家冯诺依曼针对它存在的问题，提出一个全新的通用计算机方案冯诺依曼理论。从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构，所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成采用二进制表示计算机的指令和数据将程序和数据存放在存储器中，计算机按顺序自动的执行程序第二代晶体管计算机晶体管和磁芯存储器的发明导致了第二代计算机的产生，其主要特点是体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。1955年贝尔实验室研制出世界上第一台全晶体管计算机TRADIC，装有800只晶体管，仅100瓦功率，占

6、地也只有3立方英尺。计算机中存储的程序使得计算机有了很好的适应性，可以更有效地用于商业用途。磁盘磁带打印机内存在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等语言，使计算机编程更容易，新的职业(程序员、分析员和计算机系统专家)和整个软件产业由此而诞生。第三代集成电路计算机1961年德州仪器公司仅用不到9个月时间，便研制出第一台用集成电路组装的计算机，标志着电脑从此进入它的第三代历史。更多的元件集成到单一的半导体芯片上，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。1959年基尔比与诺伊斯同时发明了集成电路

7、(IC)，将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。该机共有587块集成电路，重不过300克，体积不到100立方厘米，功率只有16瓦。第四代大规模集成电路计算机目目 录录 1.1.1 1.1.1 计算机的发展计算机的发展 1.1.2 1.1.2 计算机的特点和应用计算机的特点和应用计算机的特点和应用巨型机天河一号大型主机小巨型机NS1000小型机特种计算机个人计算机计算机的种类很多，因此分类的方法也很多。根据计算机分类的演变过程和近期可能的发展趋势，通常将计算机分为巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、工作站、个人计算机和特种计算机共7大类。 。工作站特种计算机分类与特点特种计算机是一种加固的增强型

8、计算机，它可以作为工业控制器在工业环境中可靠运行。由于特种计算机的性能可靠、软件丰富、价格低廉，因此特种计算机在嵌入式工业自动化控制中异军突起后来居上，应用日趋广泛。p 分类使用Intel X86架构使用ARM架构p 技术特点全钢标准结构机箱总线结构、模块化和一体化设计技术两种散热方式高度可靠工业电源自诊断功能可选多种控制模块系统自动复位多种实时操作系统特种计算机应用领域u应用领域 工业现场 路桥收费 医疗 智能交通 监控 数控机床 电力 铁路 航天 .个人计算机 使用Intel X86架构的PC机 使用PowerPC架构的Macintosh苹果电脑 DEC公司推出使用它自己Alpha芯片机器

9、分类 功能多、配置全、适应面广、通用性强 设计先进 较高的运算速度和较大的存储容量 带有通用外设，配备各种软件特点 办公自动化 数据库管理 图像识别 语音识别 专家系统 多媒体技术 家庭应用应用嵌入式系统技术嵌入式计算机系统的出现，是现代计算机发展史上的里程碑事件。嵌入式系统诞生于微型计算机时代，与通用计算机的发展道路完全不同，形成了独立的单芯片的技术发展道路。由于嵌入式系统的诞生，现代计算机领域中出现了通用计算机与嵌入式计算机的两大分支。不可兼顾的技术发展道路，形成了两大分支的独立发展道路：通用计算机按照高速、海量的技术发展；嵌入式计算机系统则为满足对象系统嵌入式智能化控制要求发展。由于独立的分工发展，20世纪末，现代计算机的两大分支都得到了迅猛地发展。u 通用计算机按照高速、海量的技术发展u 嵌入式计算机满足对象系统嵌入式智能化控制要求