计算机基础第1章绪论

计算机基础

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第1章绪论

( 以：：，

1-1计算机基本知识概述

1.2信息在计算机中的存储

1-3计算机在相关专业领域中的应用

自动计算装置，它的出现大大缩短了浩繁的计算过程

就上传壬

网.KK)P,CQII 1834分析机

1834年巴贝奇又完成一项新

，一

一

计算装置的构想，命名为分析机,它是现代数字计算机的前身。

他提出辻算机装置应具有通用性，能解决数学I-的各种问顕 ,不仅BT

以讲行数字运耸 ,还可以讲行逻辑运算.巴贝奇的分析

英国人巴贝奇机同现代计算机一样可以编程。

图灵机基本功能：

?具有存储设备，可以存储数据

A具有一种语言，方便编程和运算?具有输入设备，通过扫描方式

?具有计算意向，即控制程序运行濯够连续执行指令

计算机的诞生

1946年2月，世界上第一台数字电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数字积分计算机）在美国宾夕法尼亚大学诞生。它的诞生是基于军事的考虑，是为了精确计算复杂的弹道特性和火力射程表。

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ENIAC(1946)

每秒5干次加、减法运算

价值40万美元

ENIAC缺点:

1949年，英国剑桥大学完成了第一台"存储程序"控制的实验室计算机EDSAC （延迟存储自动计算机）

1951年，第一台"存储程序"控制的商品化计算机UNIVAC-I （通用自动计算机）问世

1952年，冯.诺依曼领导的研制小组研制成功并投入使用了第一台“存储程序“式计算机EDVAC （离散变量

自动电子计算机）

為错條晏(John Von Neumann)

计算机能自动、正确地按人们的意图工作，是由于人们已事先扌巴计算机如何工作的程序和原始数据通过输入设备送到计算机的存储器中。当计算机运行时，扌空制器就可以扌巴这些指^令—^从存储器中取出

来，加以翻译，并按指令的要求进行相应的操作，直到结束。

冯,诺依曼原理

序和程序控制原理

Von Neumann

计算机的发展

*第一代：(1946-57)电子管，速度为几千?几万次/秒，应用科学计算，编程语言为机器语言。

。第二代：(1958-64)晶体管，速度为几十万次/秒，应用事务管理及工业控制，编程语言主要是汇编语言，提出了操作系统的概念。

?:?第三代: （1964-70）中小规模集成电

计算机的发展

路，速度为几十万?几千万次/秒，提倡结构化程序设计以及对话式的语言。

?:?第四代: （1971年到今）大（超大）规模集

成电路，速度几百万?几千万次/秒，软件操作系统和应用软件，应用以计算机网络为特征。出现面向对象程序化设计语言。

计算机的发展史

第一代第二代第三代第四代 !1!

时回￥住内存

存

￥ a

产品

—

1946至 1957

电子管 1958至 1964

晶体管丄965至

1970

中小规模 1971至今

大、超大规模水银延迟线或磁鼓磁带

数值计算 ENIAC

软机器语言磁芯磁盘,磁带数值计算数据处理

IBM-7000

系列机

高级语言

半导体存储器

数值计算数据处理信息处理 1￥1

IBM-360 PDP-11

数值计算数据处理信息处理微机，巨型机和

工作站

操作系统开始数据库、网络

No.5 0$ABCI

32,576 TFIop/s

No.9 Trinity E-

討制康;Gay

No.10 Cori B

No.7 Titan SIB

圭国

SW:CrayIrc

27880 TFlop/s

560640 个；囹1 速度：27112 TFlop/s

处翌器:361760 个；坦I 速度：25326

TFlop/s

1,572,854 仁蝎|速度；20132

TFlop/s

Al Eridging Cloud InfrastructureffiAECI Mo.6 Piz Dain 玳恩特峰

SB 器：979968 个；怪離鹿：43902

TFlop/s

项目.还在石油勘探、汽车飞机的设计制i§、基因测序等民用方面大展

计算机的发展趋势

巨型化。速度极快,存储容量很大，功能极强超大

型计算机。

微型化。性能优越，集成度高，体积小,价格便

宜，使用方便的微型计算机网络化。资源共享智

能化。具有“逻辑判断”和“直感”功能

1. 2. 3. 4.

计算机的特点

1. 运算速度快：数亿?万亿次/秒

2. 计算精度高：随字长位数增加

3. 具有“记忆”功能

4. 具有逻辑判断能力

5. 具有自动执行程序的能力：自动

完成工作“不需人工干预。

提高

1=1

1.按所处理的信号分：

（1）电子数字计算机：数字信号。

（2）电子模拟计算机：模拟信号。

（3）数模混合计算机: 数字和模拟有机结合。

2 .按用途分：

（1）专用机：为解决特定问题、实现特殊功能而设计的计算机。功能单一，适应性差。

（2）通用机：功能齐全，适应性强。

3、按计算机规模分:

① 巨型计算机：主要用于国防顶尖技术及大型计算任务的应用

领域,如天气预报、材料分析、金融预测等。银河、神威 ② 微型计算机:微型机又称个人计算机、PC 机。主要分为三类

台式计算机，笔记本计算机和掌上电脑。

③ 工作站：建立在RISC/UNIXY 台上的计算机，主要用于图形图象

处理和计算机辅助设计中，是一台性能更高的微机。 ④ 服务器：服务器是一种在网络环境中为多个用户提供服务的计

算机系统。 ⑤ 嵌入式计算机：作为一个信息处理部件，嵌入到应用之中的计算机。目前广泛应用于各种家用电器中，如电冰箱等。

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