计算机的发展 完整版PPT

1、计算机的发展早期的计算工具人类对计算工具的研究由来以久。在我国早期计算工具有算筹，后来出现了现在还在广泛使用的计算工具算盘。17世纪，在欧洲出现了最早的机械计算工具。其中1822年由数学家巴贝奇发明的计算工具最有名。巴贝奇简介英国皇家学会会员、剑桥大学数学教授巴贝奇（Charles Babbage, 1792-1871.），是一位富有的银行家的儿子。他于1792年出生于英格兰西南部的托格茅斯，后来继承了相当丰厚的遗产。巴贝奇把继承的财富都用于科学研究，并显示出极高的数学天赋，考入剑桥大学后，他发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师。1817年获硕士学位，1928年受聘担任剑桥大学“卢卡辛讲座”的

2、数学教授，这是只有牛顿等科学大师才能获得的殊荣。巴贝奇不但精于科学理论，更喜欢将科学应用在各种发明创造上。他最早提出，人类可以制造出通用的计算机，来代替大脑计算复杂的数学问题。当时并没有电子技术的应用，于是巴贝奇的设想就架构在当时日趋成熟的机械技术上。巴贝奇将他设想的通用计算机命名为“分析机”，并希望它能自动解算有100个变量的复杂算题，每个数达25位，速度达到每秒钟运算一次。分析机包括齿轮式“存贮仓库”（Store）和“运算室”即“作坊”（Mill），而且还有他未给出名称的“控制器”装置，以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件。这种天才的思想，划时代地提出了类似于现代电脑五大

3、部件的逻辑结构，也为后世的通用处理器诞生奠定了坚实的基础。巴贝奇分析机（一）现代计算机的思想由来已久，到了19世纪已经才日渐成熟，但是当时的技术水平很低弱，所以根本无法制造出可以运行的系统来，其中最据代表性的就是巴贝奇的分析机。分析机包括齿轮式“存贮仓库”（Store）和“运算室”即“作坊”（Mill）以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件。这种天才的思想，划时代地提出了类似于现代电脑五大部件的逻辑结构巴贝奇分析机（二）近年来，科学界已经普遍确认巴贝奇在信息科学的鼻祖地位。1991年，为了纪念巴贝奇200周年诞辰，英国肯圣顿（Kensington）科学博物馆根据这些图纸重新建造

4、了一台差分机。复制过程中，只发现图纸存在着几处小的错误。复制者特地采用18世纪中期的技术设备来制作，不仅成功地造出了机器，而且可以正常运转现代计算机的划代原则 依据计算机所采用的电子器件不同来划分的，这就是人们通常所说的电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路等四代。第一代计算机特点采用电子管作为逻辑开关元件；存储器使用水银延迟线、静电存储管、磁鼓等外部设备采用纸带、卡片、磁带等；使用机器语言，50年代中期开始使用汇编语言，但还没有操作系统。ENIAC世界上第一台电子计算机Electronic Numerical Integrator And ComputerENIAC的出身研制电子计算机的

5、想法产生于第二次世界大战进行期间。研制和开发新型大炮和导弹就显得十分必要和迫切。为此美国陆军军械部在马里兰州的阿伯丁设立了“弹道研究实验室”。美国军方要求该实验室每天为陆军炮弹部队提供6张火力表以便对导弹的研制进行技术鉴定。千万别小瞧了这区区6张火力表，它们所需的工作量大得惊人！按当时的计算工具，实验室即使雇用200多名计算员加班加点工作也大约需要二个多月的时间才能算完一张火力表。在“时间就是胜利”的战争年代，这么慢的速度怎么能行呢？恐怕还没等先进的武器研制出来，败局已定。为了改变这种不利的状况，当时任职宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫希利（John Mauchly）于 1942年提出了试制

6、第一台电子计算机的初始设想“高速电子管计算装置的使用”，期望用电子管代替继电器以提高机器的计算速度。ENIAC的技术参数18800个电子管，而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大。这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯，体积有研立方米，重达30吨，耗电高达140千瓦。每秒能进行5000次加法运算（而人最快的运算速度每秒仅5次加法运算），还能进行平方和立方运算，计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算第二代计算机特点主要是指19591964年间的计算机，人们通常称之为晶体管计算机时代。其主要特点是：使用半导体晶体管作为逻辑开关元件；使用磁芯作为主存储器，辅助存

7、储器采用磁盘和磁带；输入输出方式有了很大改进；开始使用操作系统，有了各种计算机高级语言。第二代计算机TRADIC第二代计算机1948年，科学家发明了晶体管，与电子管比它的优点是：体积小、寿命长、耗电少、可靠性高。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，占地也只有3立方英尺。TRADIC左蹲者为项目研究人员费尔科（J.Felker），他正用插件板为TRADIC输入指令；右立者是另一研究人员哈瑞斯（J.Harris），正拨动开关进行操作第三代计算机特点主要是指19651970年间的计算机，人们通常称这一时期为集成电路计算机时代。其

8、主要特点是： 使用中小、规模集成电路作为逻辑开关元件开始使用半导体存储器。辅助存储器仍以磁盘、磁带为主；外部设备种类和品种增加；开始走向系列化、通用化和标准化；操作系统进一步完善，高级语言数量增多。具有代表性的机器是IBM 360系列、Honey Well6000系列、富士通F230系列等。第三代计算机IBM-360IBM-360的出现美国原子能委员会当年急需巨型机，洛斯阿拉莫斯核实验室最初找的是IBM公司。新电脑系统用360为名， 表示一圈360度。既代表着360电脑从工商业到科学界的全方位应用，也表示IBM的宗旨：为用户全方位服务。！”IBM-360IBM360共有6个型号的大、中、小型电

9、脑和44种新式的配套设备， 从功能较弱的360/51型小型机，到功能超过51型500倍的360/91型大型机第四代计算机特点第四代计算机是从1971年开始，至今仍在继续发展。人们通常称这一时期为大规模、超大规模集成电路计算机时代。其主要特点是： 1）使用大规模、超大规模集成电路作为逻辑开关元件； 2）主存储器采用半导体存储器、辅助存储器采用大容量的软、硬磁盘，并开始引入光盘； 3）外部设备有了很大发展，采用光字符阅读器（OCR）、扫描仪、激光打印机和各种绘图仪； 4）操作系统不断发展和完善，数据库管理系统进一步发展，软件行业已发展成为现代新型的工业部门。现代计算机发展中杰出代表人物 现代计算机经历了半个多世纪的发展，这一时期的杰出代表人物是英国科学家图灵和美籍匈牙利科学家冯诺依曼。 图灵对现代计算机的贡献主要是：建立了图灵机的理论模型，发展了可计算性理论；提出了定义机器智能的图灵测试。 冯诺依曼的贡献主要是