第1章第一节 计算机起源及发展

第1章

计算机基础知识1.1计算机的起源及发展历程

计算机？1.1计算机的起源及发展历程1.1计算机的起源及发展历程1.1计算机的起源及发展历程1.1计算机的起源及发展历程1.1计算机的起源及发展历程1.1计算机的起源及发展历程1.1计算机的起源及发展历程

20世纪以来人类最重大的科技发明当数电子数字计算机，计算机改变了人们传统的工作和生活方式。1.1计算机的起源及发展历程

法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：在1642年发明了第一台机械式加法机。该机由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。

当时，19岁的帕斯卡为了帮助父亲计算税款，开始研究机械计算装置，最后制成了手摇驱动的齿轮进位式计算器，可完成六位数字的加减法。

1.1计算机的起源及发展历程

德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而实现了乘除运算。据记载，莱布尼兹曾把自己的乘法机复制品送给康熙皇帝。

1.1计算机的起源及发展历程

英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10年努力终于发明了“差分机”。它有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精度可以达到6位小数。巴贝奇试图发明功能更好的通用计算机

——分析机，但最终失败。

英国女数学家爱达(1815-1852)：巴贝奇的合作伙伴。她用穿孔卡片设计了世界上“第一件计算机程序”。她还建议分析机用二进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。英国诗人拜伦的女儿1.1计算机的起源及发展历程图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。英国科学家阿兰

图灵(理论计算机的奠基人1912-1954)控制器（含运算功能）可在纸带上左右移动的读写头，用于读写数据(输入输出设备)可无限延伸的纸带。用于存储程序和数据（存储器）姚期智：2000年首位获奖图灵奖的华裔学者1.1计算机的起源及发展历程七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。美籍匈牙利数学家

冯

诺依曼(计算机鼻祖)

计算机应由运算器、控制器、存储器、

输入设备和输出设备五大部件组成；应采用二进制简化机器的电路设计；采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。

冯·诺依曼：“如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出的有关思想，计算机基本概念只能属于阿兰·图灵”1.1计算机的起源及发展历程1.1.1计算机的产生与发展1946年由美国宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台电子数字计算机，取名ENIAC。由此诞生了“第一个电子的大脑”ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator电子数字积分计算机重30吨，占地167m2，耗电150千瓦主要元件为电子管、继电器，可保存80个字节，每秒钟做5000次加减法或400次乘法运算。致命缺陷：没有存储程序。1.1计算机的起源及发展历程

第一代计算机

1946－1958年以电子管为主要元件代表机型：ENIAC

第二代计算机

1958－1964年以晶体管为主要元件采用晶体管的第二代电子计算机IBM7090型1.1计算机的起源及发展历程

第四代计算机

1971年至今以大规模/超大集成电路为主要元件巨型机、大型机、小型机、微型机以及便携机

未来的第五代计算机是智能计算机

第三代计算机

1964－1971年以集成电路为主要元件采用集成电路的第一台电子计算机IBM360型电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。1.1.2计算机的特点和分类运算速度快计算精度高存储容量大具有逻