专题一 电子计算机的发展-课件-职教高考计算机专业《基础知识》专题复习讲练

计算机高职专业理论 计 算 机 基 础 知 识 计算机高职专业理论 主讲人：余挺挺 计 算 机 的 发 展 前言 Introduction 自1946年第一台电子计算机诞生以来，计算机技术的发展推动着网络的发 展 第一台数字式电子计算机 第一台数字式电子计算机 世界上第一台数字式电子计算机 “ENIAC”（埃尼阿克，全称“电子数值积分 器和计算机”）于1946年2月14日在美国宾夕 法尼亚大学诞生。发明人是美国人莫克利（物 理学家）和艾克特（工程师）。美国国防部用 它来进行弹道计算 第一台数字式电子计算机 埃尼阿克（ENIAC）长30.48 米，宽6米，高2.4米，占地面积约170 平方米，30个操作台，重达30吨，耗 电量150千瓦，造价48万美元。它包含 了17,468根真空管（电子管）7,200根 晶体二极管， 70,000 个电阻器， 10,000个电容器，1500个继电器， 6000多个开关，计算速度是每秒5000 次加法或400次乘法，是使用继电器运 转的机电式计算机的1000倍、手工计 算的20万倍 第一台数字式电子计算机 虽然ENIAC体积庞大，耗电惊人，运算速度不过几千次，但它比当时已有的计算装 置要快1000倍，而且还有按事先编好的程序自动执行算术运算、逻辑运算和存储 数据的功能。ENIAC宣告了一个新时代的开始。从此科学计算的大门也被打开了 电子计算机的发展 电子管计算机 （1946-1957年） 第一代 晶体管计算机 （1957-1964年） 第二代 集成电路计算机 （1964-1970年） 第三代 大规模集成电路计算机 （1971年至今） 第四代 发展 阶段 电子计算机的发展阶段 电子计算机的发展阶段 穿孔的纸带卡片：穿孔纸带是早期计算机的输入和输 出设备，它将程序和数据转换二进制数码：带孔为1，无 孔为0，经过光电扫描输入电脑 作为计算机周边设备而言，被更先进的磁带（1951年 起作为计算机存储设备）所替代 行业应用中也用作数控设备固定指令输入载体 缺点：体积庞大、功耗大、运算速度低、可靠性差、 维护困难、造价很高 电子管计算机 （1946-1957年） 电子计算机的发展阶段 低级语言：机器语言、汇编语言 机器语言是计算机可以识别并运行的二进 制代码 汇编语言是将二进制的机器码通过助记符 的方式让人可以更方便的编写并检查的低级语 言 “汇编语言与机器语言一般是一一对应的” 电子管计算机 电子计算机的发展阶段 FORTRAN、COBOL和ALGOL等高级语言 高级语言最接近人类语言，但机器是无法执行的，需 要最终编译连接成二进制的机器代码才可被计算机执行 解释和编译：将高级语言编写的源程序翻译成低级语 言的目标程序 编译：先翻译，再执行，生成目标程序 解释：逐句翻译，逐句执行，不生成目标程序 特点：体积小、速度快、功耗低、性能更稳定 晶体管计算机 （1957-1964年） 电子计算机的发展阶段 集成电路（integrated circuit）是一种微 型电子器件或部件。把构成具有一定功能的电 路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之 间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后 焊接封装在一个管壳内的电子器件。 使电子元件向着微小型化、低功耗、智能 化和高可靠性方面迈进了一大步。当今半导体 工业大多数应用的是基于硅的集成电路。 集成电路相关知识 电子计算机的发展阶段 阶段 主要元器件 硬件 软件 运算速度 （/秒） 特点 应用领域 第一代 （1946~ 1957年） 电子管 穿孔的纸带卡片 机器语言和汇编语 言 几千~几万 体积庞大、功耗大、 运算速度低、可靠性 差、维护困难、造价 高 科学计算 第二代 （1957~ 1964年） 晶体管 主存储器采用磁芯， 外存储器已开始使 用更先进的磁盘 1.提出了操作系统 的概念 2.出现高级语言 几十万 体积小、速度快、功 耗低、性能更稳定 科学计算 数据处理 事务处理 工业控制 第三代 （1964~ 1970年） 中、小规模集成电 路 采用半导体作为内 存 1. 操作系统逐步 完善 2.高级程序设计语 言发展 几十万~几百 万 体积更小、兼容性更 好、成本更低 各个领域 第四代 （1971年 至今） 大规模、超大规模 集成电路 采用半导体作为内 存 1.数据库系统 2.软件工程标准化 系统等 上千万~十万 亿 系统结构方面发展了 并行处理技术、分布 式计算机系统和计算 机网络等；应用软件 已成为现代工业的一 部分 各个领域 电子计算机的发展阶段 第五代：未来的智能化计算机 技术融合：信息采集、存储、处理、通信、人工智能 发展方向： 突破当前计算机结构模式 注重逻辑推理与模拟人的思维（对知识进行处理的模拟能力） 发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体方