計算機基礎知識

1、計算機基礎知識 內(nèi)容提要計算機發(fā)展史計算機軟件概述計算機文化與道德計算機工作原理計算機發(fā)展趨勢 第一臺電子計算機（ENIAC）5000次加法/秒體重28噸占地170M218800只電子管1500個繼電器耗電150KW計算機發(fā)展史 電子恐龍的縮骨法晶體管晶體管實質(zhì)上是按顯微比例的真空管建造的。電子管的缺點：體積大；耗能高、散熱量大；晶體管的優(yōu)點：體積??；耗能低；性能穩(wěn)固；計算機發(fā)展史晶體管數(shù)目4004奔騰4420,000,0002,300 將電腦濃縮在一顆芯片上0.18微米芯片計算機發(fā)展史晶體管數(shù)單位時間執(zhí)行的指令數(shù)百萬條/每秒每18個月芯片能力增長一倍。 計算機第一定律摩爾定律計算機發(fā)展史第一

2、代（19461956）電子管5千4萬（次/秒）第二代（19571964）晶體管幾十萬百萬（次/秒）第三代（19651970）集成電路百萬幾百萬（次/秒）第四代（197190年代）集成電路幾百萬幾億（次/秒）1964年911機1966年112機 計算機發(fā)展的幾個階段計算機發(fā)展史 計算機的商用化計算機的第一個商業(yè)顧客烤面包賣茶點的利昂（lyons）ENIACEDSAC改進 lyons參與部分投資進入社會，開啟辦公自動化理念Lyons復制EDSACLEO (Lyons Electronic Office)LED充當會計師計算機發(fā)展史香儂是現(xiàn)代信息論的著名創(chuàng)始人。1938年，香農(nóng)在發(fā)表的論文中，首次用

3、布爾代數(shù)進行開關電路分析，并證明布爾代數(shù)的邏輯運算，可以通過繼電器電路來實現(xiàn)。阿塔納索夫提出了計算機的三條原則：1）以二進制的邏輯基礎來實現(xiàn)數(shù)字運算，以保證精度；2）利用電子技術來實現(xiàn)控制，邏輯運算和算術運算，以保證計算速度；3）采用把計算功能和二進制數(shù)更新存儲的功能相分離的結構。 奠定現(xiàn)代計算機發(fā)展的重要人物和思想計算機工作原理 圖靈與圖靈機計算機是使用相應的程序來完成任何設定好的任務。圖靈機是一種思想模型，它由三部分組成：一個控制器，一條可以無限延伸的帶子和一個在帶子上左右移動的讀寫頭組成。計算機工作原理 馮諾依曼計算機存儲程序工作原理計算機的兩個基本能力：一是能夠存儲程序，二是能夠自動地

4、執(zhí)行程序。計算機是利用“存儲器”（內(nèi)存）來存放所要執(zhí)行的程序的，而稱之為CPU的部件可以依次從存儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和執(zhí)行，直至完成全部指令任務為止。計算機工作原理 計算機硬件基本組成（外）存儲器（內(nèi)）存儲器中央處理器（CPU）控制器輸入設備輸出設備數(shù)據(jù)流地 址控制流運算器計算機工作原理 計算機的工作原理運算（處理）存儲（記錄）控制（協(xié)調(diào)）計算機工作原理 軟件的概述“吃軟不吃硬”的EDSAC存儲程序工作原理的計算機決定了它的使用方式：編寫程序和運行程序硬件軟件軟件史上的重要人物阿黛拜倫格雷斯霍普威爾克斯戴維韋勒計算機軟件概述 計算機的語言二進制十進制R=10，可使用0,1,

5、2,3,4,5,6,7,8,9二進制R=2 ，可使用0,1八進制R=8 ，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六進制R=16 ，可使用0,9,A,B,C,D,E,F“逢R進一，借一當R”進制的概念計算機軟件概述 二進制概念128瓦32瓦64瓦16瓦8瓦4瓦1瓦2瓦11111000我認識她已有1111年了。信息復制的精確性運算規(guī)則簡單（R(R+1)/2）電子線路制造計算機成為可能計算機軟件概述程序和指令指令是對計算機進行程序控制的最小單位。所有的指令的集合稱為計算機的指令系統(tǒng)。程序是為完成一項特定任務而用某種語言編寫的一組指令序列。機器指令格式操作碼操作數(shù)機器執(zhí)行什么操作執(zhí)行對象（具體數(shù)、存放

6、位置）計算機軟件概述 信息的存儲單位位（Bit）：度量數(shù)據(jù)的最小單位字節(jié)（Byte）：最常用的基本單位K 字節(jié)1K = 1024 byteM（兆）字節(jié)1M = 1024 KG（京） 字節(jié)1G = 1024 M T（垓）字節(jié)1T = 1024 Gb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 0 1 0 1 0 1=27+ 24+ 22+ 20=149計算機軟件概述 計算機發(fā)展巨型化運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應用：天氣預報、地震機理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計算的高科技領域。中國超級計算機：國防科技大學研制的“銀河1號”、 “銀河2號”和“銀河3號”國家職能計算機中心推出的“曙光1000”和“曙光2000I”計算機發(fā)展趨勢 計算機發(fā)展網(wǎng)絡化計算機網(wǎng)絡：計算機技術與通信技術結合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展動力：使用遠程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡用戶的通訊和合作。計算機發(fā)展趨勢 計算機發(fā)展智能化“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的沒有靈魂的機械來”。 笛卡爾（1637）人類第一個“工業(yè)機器人”：一頭在紡織機上挑紗的“驢”（1742年）第一代機器人機械手（1962年出現(xiàn)）第二代機器人具有“感覺”的機器人第三代機器人裝