1.1 计算机发展历史及特点
计算机的发展历史
计算机的发展历史引言概述：计算机的发展历史是人类科技进步的一个重要组成部分。
从最早的机械计算工具到现代高速计算机，计算机的发展经历了多个阶段和重大突破。
本文将从五个大点阐述计算机的发展历史，包括机械计算工具、电子计算机、集成电路、个人计算机和云计算。
正文内容：1. 机械计算工具1.1 简易计算工具：早期的计算工具如算盘和计算尺等，用于执行基本的数学运算。
1.2 齿轮计算机：随着工业革命的到来，齿轮计算机被发明出来，能够执行更复杂的计算任务。
2. 电子计算机2.1 电子管计算机：20世纪40年代，第一台电子管计算机诞生，使用电子管代替了机械装置，实现了更高效的计算。
2.2 晶体管计算机：20世纪50年代，晶体管的发明使得计算机更小、更可靠、更快速，为计算机的发展打下了基础。
3. 集成电路3.1 集成电路的出现：20世纪60年代，集成电路的发明使得计算机的规模进一步缩小，功耗降低，性能提升。
3.2 微处理器的诞生：20世纪70年代，微处理器的出现使得计算机能够在单个芯片上集成更多的功能，推动了个人计算机的发展。
4. 个人计算机4.1 IBM PC的推出：20世纪80年代，IBM推出了第一台个人计算机，标志着个人计算机的普及和商业化。
4.2 操作系统的发展：随着个人计算机的普及，各种操作系统如Windows和Mac OS等相继问世，提供了更友好的用户界面和更丰富的功能。
5. 云计算5.1 云计算的定义：云计算是指通过互联网提供各种计算服务，包括存储、计算、网络等。
5.2 云计算的优势：云计算提供了高度可扩展的计算资源，使得用户能够根据需求灵活使用，降低了成本和维护负担。
5.3 云计算的应用：云计算在各个领域得到广泛应用，如大数据分析、人工智能等。
总结：计算机的发展历史经历了机械计算工具、电子计算机、集成电路、个人计算机和云计算等多个阶段。
从简易计算工具到现代云计算，计算机的规模不断缩小、性能不断提升，为人类社会带来了巨大的变革和进步。
计算机的发展历史汇总
计算机的发展历史如下：
1.电子管数字机（1946—1958年）
第一代计算机基于真空电子管，特点是体积庞大、功耗高、可靠性差、运算速度低。
美国宾夕法尼亚大学的艾克特和莫齐利拉开了计算机时代的序幕。
2.晶体管数字机（1958—1964年）
第二代计算机基于晶体管，特点是体积缩小、能力增强，可靠性大为提高。
晶体管数字机的发展得益于晶体管、磁芯存储器、磁带、磁盘等硬件的发明及应用。
3.中小规模集成电路数字机（1964—1971年）
第三代计算机基于中小规模集成电路，特点是电路集成度进一步提高，功耗进一步降低，运算速度增加，能力得到大幅提升。
集成电路数字机的发展得益于集成电路的发明和集成度的提高。
4.大规模集成电路数字机（1971—2008年）
第四代计算机基于大规模和超大规模集成电路，特点是电路集成度大大提高，功耗进一步降低，价格进一步降低，运算速度大幅提升，能力得到更大的提升。
此时期计算机的发展表现出多元化趋势，出现了小型计算机、微型计算机、服务器、工作站等，软件也越来越丰富。
5.极大规模集成电路计算机（2008年—）
第五代计算机基于极大规模集成电路，特点是运算速度和存储容量大幅增加，价格大幅降低。
此时期计算机的发展表现出多元化趋势，出现了云计算、大数据、人工智能等概念，软件也越来越丰富。
总之，计算机的发展历史经历了电子管数字机、晶体管数字机、中小规模集成电路数字机、大规模集成电路数字机和极大规模集成电路计算机等五个阶段。
计算机硬件和软件技术不断创新和发展，推动着计算机技术的不断进步和应用范围的扩大。
大学计算机导论02
1.1.2 电子计算机产生之前的计算历史—机械时代
首位程序员
阿达.奥古斯塔于1815年生于伦敦，是英国著名诗 人拜伦的女儿。她是位数学家，也是穿孔机程序创 始人。她建立了循环和子程序概念，为计算程序拟 定“算法”，写作了第一份“程序设计流程图”， 被视为“第一个为计算机写程序的人”。 谷歌纪念首位程序员 阿达.奥古斯塔
1592-1635
1.1.2 电子计算机产生之前的计算历史—机械时代
机械计算机 法国科学家布莱斯•帕斯卡是被公认为是制造出机 械计算机的第一人
布莱斯•帕斯卡 Blaise Pascal （A.D1623-A.D1662） 科学家
帕斯卡主机 巴黎国立博物馆
加法器
1.1.2 电子计算机产生之前的计算历史—机械时代
1.2.1 计算机的分代
计算机的出现是二十世纪最辉煌的成就之一，按照采用的电子器件划分，计算机大致已经历了四个阶段：
时代
年份
电子器件
电子管
特点
第一代
1946-1957
逻辑元件：电子管；主存：磁鼓或延 迟线；外存：纸带、卡片、磁带 运算速度几千，几万次/秒；语言：机 器语言或汇编；用途：科学领域
第二代
第三代
1965-1970
中小规模 集成电路 大规模超 大规模集 成电路
第四代
1971~
1.2.1 计算机的分代
未来发展方向—新型计算机 光子计算机 利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。 不同波长的表示不同的数据 量子计算机 利用处于多现实态下的原子进行运算，无传输损耗。
量子计算机芯片
1.2.2 计算机的分代
ENIAC与EDVAC ENIAC（电子数字积分计算机）是世界上第一台数字电
简述计算机的发展历史。
简述计算机的发展历史。
1、第一代电脑（1946—1958年）第一代电脑的主要特点是采用电子管作为逻辑元件，因此，通常人们又称第一代电脑为电子管电脑。
用水银延迟线或阴极射线管作主存储器，用磁鼓作辅助储存，采用纸带、卡片、磁带等进行输入和输出，用机器语言和汇编语言写程序。
这一代电脑主要用于军事目的和科学研究。
它体积庞大、笨重、耗电多、可靠性差、速度慢、维护困难。
其主流机器为UNIVAC。
但为以后的计算机发展奠定了基础。
2、第二代电脑（1959—1964年）第二代电脑的硬件部分采用了晶体管作为逻辑元件，体积减小，但功能增强，这一代电脑又被人们称为晶体管电脑。
辅助存储器采用了铁氧磁芯和磁鼓、磁盘，开始用高级语言（FORTRAN、COBOL、ALCOL等）编写程序，并出现了管理程序。
该阶段的电脑使输入、输出和运算可“同步”进行。
电脑的应用已经从军事领域和科学计算扩展到数据处理和事务处理。
它的体积减小、重量减轻、耗电量减少、速度加快、可靠性增强。
其主流机种为IBMT00系列。
3、第三代电脑（1965—1970年）第三代电脑的硬件部分使用中、小规模集成电路代替了分立元件晶体管，因此又被称为中、小规模集成电路电脑。
采用微程序技术和流水线技术提高了电脑的灵活性和运行速度；软件方面管理程序已经发展为操作系统，并出现了诊断程序。
这一时期的电脑主要用于科学计算、数据处理以及过程控制。
由于元器件体积减小、功能增强，使得电脑的体积、重量进一步减小，运算速度和可靠性有了进一步的提高。
该阶段的主流产品是IBM-svsteIn/360。
4、第四代电脑（1971年至今）第四代电脑的硬件部分采用了大规模和超大规模的集成电路作为逻辑元件，采用半导体存储器作为主存储器，辅助存储器采用大容量的软、硬磁盘，并开始引入光盘。
外部设备也有了很大的发展。
软件更加丰富，并出现了数据库管理系统，软件行业已经发展成为现代新型的工业部门。
电脑的体积、容量、功耗进一步减小，运算速度、存储容量和可靠性等有了大幅度提高。
介绍计算机的发展阶段
介绍计算机的发展阶段计算机的发展阶段主要分为以下四个：一、第一代计算机（1946 - 1957年）：电子管计算机时代1. 硬件特点- 逻辑元件采用电子管。
电子管体积大、耗电量大、发热严重，且寿命较短。
例如，ENIAC（埃尼阿克）使用了18000多个电子管，占地170平方米，重达30吨。
- 主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓等。
这些存储设备的存储容量小，读写速度慢。
- 输入输出设备原始。
输入主要使用穿孔卡片或纸带，输出则是通过打印机等设备，操作复杂且效率不高。
2. 软件特点- 没有系统软件，程序设计使用机器语言和汇编语言。
机器语言是由0和1组成的指令代码，编写程序非常困难，容易出错，而且程序的可读性和可移植性极差。
汇编语言虽然比机器语言稍具可读性，但仍然需要对计算机硬件结构有深入了解才能编写程序。
3. 应用领域- 主要应用于科学计算，如军事领域中的弹道计算等。
因为当时计算机的运算速度相对人工计算已经有了巨大的提升，能够快速处理复杂的数学计算问题。
二、第二代计算机（1958 - 1964年）：晶体管计算机时代1. 硬件特点- 逻辑元件采用晶体管。
晶体管与电子管相比，体积小、重量轻、耗电少、寿命长，而且工作速度更快。
这使得计算机的体积大幅缩小，可靠性提高。
- 主存储器采用磁芯存储器，其存储容量有所提高，读写速度也比第一代计算机的存储设备快了很多。
- 输入输出设备有了改进，出现了磁带机等设备，数据传输速度加快。
2. 软件特点- 开始出现了高级程序设计语言，如FORTRAN（公式翻译语言，主要用于科学计算）、COBOL（面向商业的通用语言）等。
高级语言的出现使得程序编写更加方便，程序员不需要深入了解计算机硬件结构就可以编写程序，程序的可读性和可移植性大大提高。
同时，也开始有了简单的操作系统的雏形，用于管理计算机的资源。
3. 应用领域- 除了科学计算外，开始应用于数据处理和事务处理领域。
例如，企业中的工资计算、库存管理等方面开始使用计算机。
计算机的发展及应用
存储器层次结构图
ALU寄存器
Cache存储器 主存储器（DRAM） 辅助存储器（软盘、硬盘、光盘） 后援存储器（磁带库、光盘）
返本节
常见的几种内存条
用于台式机内存条
用于笔记本电脑内存条
图 12
内存是程序存储的基本要素，存取速度快，但价格较贵，容量不 可能配置的非常大；而外存响应速度相对较慢但容量可以做得很大（ 如一张3.5英寸软盘片容量1.44MB，一张光盘片容量640MB,硬盘容量 可达几百GB及以上）。
的3SI技术路线。
其设计浮点运算速度峰值为每秒230万亿次，采用最新的四核AMD Barcelona
(主频2.0GHz)处理器，采用基于刀片架构的HPP体系架构,共有约30000颗计算核心,大于100TB
海量内存，700TB数据存储能力，采用低延迟的20Gb的网络互联， Linpack测试速度预测将达
1946年初，由美国宾夕法尼亚大学、穆尔工学院和美国陆 军火炮公司联合研制而成研制出了世界上第一台电子计算机 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer 即电子 数值积分计算机）。
返本节
ENIAC计算机体积庞大，占地约170平方米，总重量达30多吨，使用了 17468个真空电子管，耗电174千瓦，每秒钟可做5000次加减运算。ENIAC的诞 生宣布了电子计算机时代的到来，具有划时代的意义。
内存储器简称内存，用来存储当前要执行的程序和数据以 及中间结果和最终结果。
内存储器又分成随机存储器RAM(Random Access Memory) 、只 读存储器ROM(Random Only Memory)和高速缓冲存储器Cache。
外存储器简称外存，用来存储大量暂时不参与运算的数据 和程序以及运算结果。
各个阶段计算机的特点
各个阶段计算机的特点计算机发展经历了多个阶段，每个阶段都有其独特的特点和进步。
以下是各个阶段计算机的特点的详细介绍。
1.早期计算机阶段（1940-1955年）早期计算机是机械式的，例如差分机和分析机。
它们使用机械装置进行计算和处理数据，速度相对较慢。
此外，这些计算机的体积庞大，需要大量的空间来容纳。
早期计算机所使用的编程语言是低级的汇编语言。
2.主机计算机阶段（1955-1965年）主机计算机是第一代计算机，它们是使用电子管的大型计算机。
主机计算机能够进行更高速的计算，处理数据的能力有了明显的提升。
此外，第一代计算机使用的编程语言是汇编语言。
3.迁移型计算机阶段（1965-1980年）迁移型计算机是第二代计算机，使用的是晶体管。
与第一代计算机相比，迁移型计算机更小巧、可靠。
此外，第二代计算机开始出现了操作系统和高级编程语言，如FORTRAN和COBOL，使得编程变得更易于操作和学习。
4.微处理器计算机阶段（1980-现在）微处理器计算机是第三代计算机，使用的是集成电路。
这种计算机由于集成了多个功能单元在一个芯片上，变得更小巧、便于携带和操作。
此外，第三代计算机的处理速度更快，存储容量更大，性能也更强。
高级编程语言的使用也更加普遍化，例如C和C++。
5.个人计算机阶段（1981-现在）个人计算机是指适用于个人使用的计算机。
这种计算机轻便且易于携带，用户可以在家庭或办公室中使用它们进行各种各样的任务，如文字处理、电子表格和网上冲浪等。
个人计算机的图形用户界面（GUI）也使得计算机的操作更加简单化和直观化。
6.网络计算机阶段（1990-现在）网络计算机是指存在互联网和网络技术的计算机。
互联网的发展使得人们可以通过网络进行信息交流和资源分享。
计算机可以连接到互联网，并与其他计算机进行通信和数据传输。
云计算和大数据技术的出现使得计算机处理和存储大量数据变得更加高效和灵活。
7.移动计算机阶段（2000-现在）移动计算机是指便携式的计算设备，如智能手机和平板电脑。
第节计算机发展史及特点应用
第节计算机发展史及特点应用一、计算机发展史计算机是现代科技发展中的重要成果，经历了数百年的发展。
以下是计算机发展史的概述：1.早期计算工具：早在公元前3000年，古代文明就开始使用计算辅助工具，如算盘、带有计数单位的绳结。
2.机械计算设备：17世纪和18世纪出现了一些机械计算设备，如洛斯莫斯的机械计算器和巴贝奇的分析机。
3.打孔卡片计算机：20世纪初，赫尔曼·荷尔茨发明了打孔卡片系统，该系统被广泛应用于数据存储和编程。
4.电子管计算机：20世纪30年代，电子管开始用于计算设备，最著名的是康威·伯奇斯和约翰·阿特金斯开发的马克一号计算机。
5.晶体管计算机：1947年，贝尔实验室发明了晶体管，晶体管计算机成为主流，并在20世纪60年代得到广泛使用。
6.集成电路计算机：1960年代末至1970年代初，集成电路技术的发展推动了计算机的微型化和个人化。
7.微处理器计算机：1971年，英特尔公司发布了第一款微处理器，开创了个人计算机的时代。
8.个人计算机：20世纪80年代和90年代，个人计算机的普及使计算机技术进一步发展，计算机使用变得更加简单易用。
9.互联网和移动计算：20世纪90年代末，互联网的兴起和移动计算设备的出现，如智能手机和平板电脑，改变了计算机和人们生活的方式。
二、计算机的特点计算机具有以下几个主要特点：1.高速计算能力：计算机能够以极快的速度进行计算和处理大量数据。
2.信息存储能力：计算机能够存储大量的数据，并可根据需要进行检索和操作。
3.精确性：计算机能够以极高的精确度进行计算和处理，减少了人工计算的错误率。
4.自动化：计算机能够按照预先设定的程序，自动执行各种任务，减轻了人工劳动。
5.可编程性：计算机可以通过编程来改变其行为和功能，实现不同的应用需求。
6.可靠性：计算机具备较高的稳定性和可靠性，可以持续运行较长时间。
三、计算机的应用计算机在各个领域的应用广泛：1.科学研究：计算机在科学研究中发挥着重要作用，如模拟计算、数据分析、图像处理等。
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（CAI/CMI） 自动控制 多媒体应用 电子商务
2、计算机的发展趋势
（1）、巨型化
天气预报、地震机理研究、石油和地质勘 探，卫星图像处理等大量科学计算的高 科技领域。
（2）、微型化
ENIAC
（3）、网络化 使用远程资源，共享程序、
数据和信息资源，网络用户
的通讯和合作。 （4）、智能化
模拟人的感觉和思维过程
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。11:5 2:0811: 52:0811 :5212/ 13/2020 11:52:08 AM
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 11:52:0 811:52: 0811:5 2Sunda y, December 13, 2020
第一节 计算机发展及应用
一、计算机发展史
世界上第一台电子计算机ENIAC（埃尼阿 克）于1946年2月14日在美国费城宣告 诞生。
电子计算机的理论和模型是由英国数学家 图灵在1936年发表的一篇名为《论可计 算数及判定问题中的应用》的论文中奠定 了基础。
计算机发展经历的四个时代：
第一代 （1946~1957）
电子管 5千~1万（次/秒）
第二代 （1958~1964）
晶体管 几万~几十万（次/秒）
第四代 （1971年至今） 大规模集成电路 几千万~千百亿（次/秒）
第三代 （1965~1970） 中小规模集成电路 几十万~几百万（次/秒）
➢ 2009年10月29日央视网消息(中国新闻)：中国首台 千万亿次超级计算机系统——峰值性能为每秒1206万 亿次的“天河一号”由国防科学技术大学研制成功，这 标志着中国超级计算机研制能力实现了从百万亿次到千 万亿次的重大跨越。
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5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.12.1 320.12. 1311:5 2:0811: 52:08D ecembe r 13, 2020
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月13 日星期 日上午 11时52 分8秒1 1:52:08 20.12.1 3
• 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。12/13/
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• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/13/
谢 谢 大 家 2020 11:52 AM12/13/2020 11:52 AM20.12.1320.12.13
根据逻辑判断结果决定下一步执行的指令
2、计算机的分类
按工作原理分：模拟电子计算机、数字 计算机、模拟数字混合计算机
按功能分：专用计算机、通用计算机 按规模分：巨型机、大型机、小型机、
微型机 按工作模式分：工作站、服务器
三、计算机的应用领域及发展趋势 P5
1、计算机的应用领域
科学计算(最早) 信息处理（数据处理）(最主要) 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 计算机辅助教学与计算机管理教学
• 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。13-Dec-2013 December 202020.12.13
• 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异 纸上画饼充饥，无补于事。Sunday, December 13, 20201
3-Dec-2020.12.13
• 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自 己眷恋了。20.12.1311:52:0813 December 202011:52
第一章 计算机基础知识
第一章 计算机基础知识
教学目标：
了解计算机的发展史；了解衡量计算机性 能的主要指标；了解计算机系统的组成和工 作原理；了解计算机病毒与防范的基本常识； 理解计算机中的信息表示方法
教学重难点：
计算机系统的组成，计算机信息表示方法
内容提要
1.1 计算机发展历史及特点 1.2 计算机系统的组成 1.3 计算机中的信息表示方法 1.4 计算机病毒和信息安全
➢ 根据2009年11月底的世界TOP 500排名，“天河一 号”位于全球第五，亚洲第一。它是国内第一台运算速 度为每秒钟一千万亿次的计算机。到2010年10月， “天河一号”升级完成。
➢ 天河一号的诞生，对提升我国综合国力具有重要战略 意义，使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千 万亿次超级计算机系统的国家。据介绍， “天河一号” 将广泛应用于生物医药研究、航空航天装备研制、资源 勘测和卫星遥感数据处理、金融工程数据分析、短临地 震预报等领域。
“总有一天，人类会造出一些举止 跟人一样的‘没有灵魂的机械’来 ”。 ——笛卡尔（行计算，还能处理声音、图像、文字、 视频和音频信号
•
1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1320. 12.13Sunday, December 13, 2020
➢ 超级计算机又称高性能计算机、巨型计算机，是世 界公认的高新技术制高点。以目前 “天河一号”承担的 “中新生态城动漫渲染平台项目”为例，普通电脑需一 个月完成的运算任务， “天河一号”只需一天。
工作人员在介绍天河一号
用数值模拟方法预报台风
二、计算机的特点及分类 P3
1、计算机的特点
运算速度快 计算精度高 记忆能力强 逻辑判断能力强