《计算机导论》课件-计算机导论第一章

计算机导论第一章计算机发展史1.1计算工具的发展1.2现代电子计算机的诞生和发展1.3计算机的分类1.4微型机的发展1.5中国计算机的发展1.6计算机的应用1.1计算工具的发展1.1.1手动式计算工具1.1.2机械式计算工具1.1计算工具的发展1.1.1手动式计算工具最原始的人造计算工具是算筹1.1计算工具的发展1.1.1手动式计算工具计算工具发展史上的第一次重大改革是算盘1.1计算工具的发展1.1.2机械式计算工具人类历史上第一台机械式计算工具法国数学家帕斯卡（BlaisePascal）发明了帕斯卡加法器1.1计算工具的发展1.1.2机械式计算工具莱布尼茨研制了一台能进行四则运算的机械式计算器，称为莱布尼兹四则运算器巴贝奇研制的差分机这是最早采用寄存器来存储数据的计算工具1.2现代电子计算机的诞生和发展1.2.1世界上第一台计算机ENIAC1.2.2现代计算机的主要特征1.2.3电子计算机的发展1.2现代电子计算机的诞生和发展1.2.1世界上第一台计算机ENIAC1.2现代电子计算机的诞生和发展1.2.2现代计算机的主要特征（1）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成；（2）指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；（3）指令和数据均用二进制表示；（4）指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地

址码用来表示操作数在存储器中的位置；（5）指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；（6）机器以运算器为中心。冯·诺依曼计算机的主要特点如下：1.2现代电子计算机的诞生和发展1.2.3电子计算机的发展1.3计算机的分类1.3.1按用途分类1.3.2按性能分类1.3计算机的分类1.3.1按用途分类按计算机的用途分类专用计算机：指为适应某种特殊需要而设计的计算机通用计算机：广泛适用于一般科学运算、学术研究、工程设计和数据处理等领域1.3计算机的分类1.3.2按性能分类按计算机的性能分类巨型机大型机中型机小型机微型机1.4微型机的发展1、4位和8位低档微处理器时代（1971－1973年）：第1代，该阶段产品的基本特点是采用PMOS工艺，集成度低，系统结构和指令系统都比较简单，主要采用机器语言或简单的汇编语言，指令数目较少，多用于家电和简单控制场合。2、8位中高档微处理器时代（1974－1978年）：第2代，该阶段产品的基本特点是采用NMOS工艺，集成度提高约4倍，运算速度提高约10-15倍，指令系统比较完善，具有典型的计算机体系结构和中断、DMA等控制功能。软件方面除了汇编语言外，还有BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序，在后期还出现了操作系统，如CP/M就是当时流行的操作系统。3、16位微处理器时代（1978-1984年）：第3代，其特点是采用HMOS工艺，集成度和运算速度都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善，采用多级中断、多种寻址方式、段式存储结构、硬件乘除部件，并配置了软件系统。4、32位微处理器时代（1985-1992年）：第4代，其特点是采用HMOS或CMOS工艺，集成度高达100万晶体管/片，具有32位地址总线和32位数据总线。每秒钟可完成600万条指令。微机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机，完全可以胜任多任务、多用户的作业。5、Pentium系列微处理器时代（1993年以后）：第5代，该阶段产品内部采用了超标量指令流水线结构，并具有相互独立的指令和数据高速缓存。1.5中国计算机的发展1.5.1中国计算机的初创时期1.5.2中国计算机的发展历程1.5.3中国计算机的主要成就1.5中国计算机的发展1.5.1中国计算机的初创时期1.5中国计算机的发展1.5.2中国计算机的发展历程1、第一代电子管计算机研制（1958-1964年)：我国从1957年在中科院计算所开始研制通用数字电子计算机，1958年8月1日该机可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子数字计算机诞生。2、第二代晶体管计算机研制(1965-1972年)：1965年中科院计算所研制成功了我国第一台大型晶体管计算机：109乙机。3、第三代中小规模集成电路的计算机研制(1973-80年代初)：1973年，北京大学与北京有线电厂等单位合作研制成功运算速度每秒100万次的大型通用计算机，1974年清华大学等单位联合设计，研制成功DJS-130小型计算机，以后又推DJS-140小型机，形成了100系列产品。4、第四代超大规模集成电路的计算机研制(1980年代初－今)：和国外一样，我国第四代计算机研制也是从微机开始的。1980年初我国不少单位也开始采用Z80、X86和6502芯片研制微机。1983年12月电子部六所研制成功与IBMPC机兼容的DJS-0520微机。我国微机产业走过了一段不平凡道路，当前，以联想微机为代表的国产微机已占领一大半国内市场。1.5中国计算机的发展1.5.3中国计算机的主要成就第一台国产千兆次超级计