計算機(jī)發(fā)展簡史課件

1計算機(jī)發(fā)展簡史1計算機(jī)發(fā)展簡史21.第一臺電子數(shù)字計算機(jī)的誕生1.1早期的計算工具1.2機(jī)械計算機(jī)1.3機(jī)電計算機(jī)1.4電子計算機(jī)21.第一臺電子數(shù)字計算機(jī)的誕生1.1早期的計算工具31.1早期的計算工具31.1早期的計算工具41.1早期的計算工具算籌算籌又稱為籌、策、算子等算籌在中國的起源很早中國著名科學(xué)家祖沖之(429-500年)借助算籌作為計算工具計算出圓周率。

祖沖之(429—500年)41.1早期的計算工具算籌祖沖之(429—500年)5算盤算盤也稱珠算，是中國勞動人民創(chuàng)造的一種計算工具由古代“算籌”演變而來素有“中國計算機(jī)”之稱1.1早期的計算工具5算盤1.1早期的計算工具61.2機(jī)械計算機(jī)計算尺、計算器、差分機(jī)、分析機(jī)61.2機(jī)械計算機(jī)計算尺、計算器、差分機(jī)、分析機(jī)7（1）計算尺納皮爾JohnNapier(英國數(shù)學(xué)家、神學(xué)家，對數(shù)的發(fā)明者)英國數(shù)學(xué)家奧垂德（W.Oughtred）7（1）計算尺納皮爾JohnNapier(英國數(shù)學(xué)家、神學(xué)家8（1）計算尺8（1）計算尺9⑵計算器謝克哈特Schichard（德國數(shù)學(xué)家）“計算鐘”——第一臺機(jī)械式計算設(shè)備9⑵計算器謝克哈特Schichard（德國數(shù)學(xué)家）“計算鐘”10加法器法國科學(xué)家布萊斯?帕斯卡(BlaisePascal：1623-1662年)是被公認(rèn)為是制造出機(jī)械計算機(jī)的第一人；1642年，帕斯卡發(fā)明了齒輪式能實(shí)現(xiàn)加減法運(yùn)算的計算器，這種機(jī)器能夠做6位加法和減法，是人類歷史上的第一臺機(jī)械計算機(jī)。⑵計算器10加法器⑵計算器11乘法器德國著名數(shù)學(xué)家和思想家戈特弗里德?威廉?萊布尼茨(1646-1716年)將帕斯卡的“加法器”擴(kuò)大為乘除運(yùn)算；創(chuàng)立微積分；1700年左右，萊布尼茨從中國“易圖”(八卦)里受到啟發(fā)，悟出了二進(jìn)制數(shù)之真諦。⑵計算器11乘法器⑵計算器12無論是謝克哈特、帕斯卡，還是萊布尼茨，他們發(fā)明的機(jī)器都缺乏程序控制的功能。工業(yè)社會首次大規(guī)模應(yīng)用程序控制的機(jī)器不是計算機(jī)，而是紡織行業(yè)中的提花編織機(jī)，然而，它對計算機(jī)程序設(shè)計的思想產(chǎn)生過巨大的影響力。1212無論是謝克哈特、帕斯卡，還是萊布尼茨，他們發(fā)明的機(jī)器都缺1313法國機(jī)械師約瑟夫?杰卡德（JosephJacquard）1313法國機(jī)械師14（3）差分機(jī)

差分機(jī)1822年，英國劍橋大學(xué)著名數(shù)學(xué)家查爾斯·巴貝奇(CharlesBabbage：1792—1871年)研制成功第一臺差分機(jī)?？捎糜谟嬎銛?shù)的平方、立方、對數(shù)和三角函數(shù)；能進(jìn)行8位數(shù)運(yùn)算，計算精度達(dá)6位小數(shù)；14（3）差分機(jī) 差分機(jī)1515差分機(jī)的創(chuàng)新之處：有三組字輪作為寄存器來存放計算中涉及的數(shù)據(jù)；可以按預(yù)先安排好的計算步驟進(jìn)行一連串的計算，可以看作是“程序自動控制”思想的萌芽；1515差分機(jī)的創(chuàng)新之處：16（4）分析機(jī)分析機(jī)1833年，巴貝奇設(shè)計出了分析機(jī)模型，這個模型包括了現(xiàn)代計算機(jī)所具有的5個基本組成部分。齒輪式的存儲裝置“倉庫”

資料處理裝置“工廠”

控制裝置輸入裝置輸出裝置16（4）分析機(jī)分析機(jī)171.3機(jī)電計算機(jī)制表機(jī)1886年，美國統(tǒng)計學(xué)家赫爾曼?霍勒瑞斯(HermanHollerith：1860-1929)，用穿孔卡存儲數(shù)據(jù)、用電磁繼電器代替一部分機(jī)械元件，制成了第一臺機(jī)電穿孔卡系統(tǒng)——制表機(jī)。171.3機(jī)電計算機(jī)制表機(jī)181.3機(jī)電計算機(jī)1941年，德國工程師康拉德?祖斯(KonradZuse)研制成功全部采用繼電器的計算機(jī)Z-3，這是世界上第一臺完全由程序控制的機(jī)電式計算機(jī)。第一位全部采用電器元件來制造計算機(jī)的德國工程師康拉德·祖斯181.3機(jī)電計算機(jī)1941年，德國工程師康拉德?祖斯(K191.3機(jī)電計算機(jī)Mark-Ⅰ電磁式計算機(jī)MarkⅠ，也叫“自動序列受控計算機(jī)”，在計算機(jī)發(fā)展史上占據(jù)重要地位，是計算機(jī)“史前史”里最后一臺著名的計算機(jī)，發(fā)明者是美國哈佛大學(xué)艾肯(H.Aiken)博士。1944年，機(jī)電計算機(jī)Mark-Ⅰ投入運(yùn)行，長15.5米，高2.4米，由75萬個零部件組成，加法0.3秒，乘法6秒。191.3機(jī)電計算機(jī)Mark-Ⅰ201.4電子計算機(jī)電子管的發(fā)明20美國工程師德·福雷斯特發(fā)明真空三極管201.4電子計算機(jī)電子管的發(fā)明20美國工程師德·福雷斯211.4電子計算機(jī)ENIAC1946年2月15日，世界上第一臺電子數(shù)字計算機(jī)在美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院誕生。ENIAC：是電子數(shù)值積分和計算機(jī)（TheElectronicNumericalIntegratorandComputer）的編寫。211.4電子計算機(jī)ENIAC221.4電子計算機(jī) ENIAC的基本情況36歲的莫奇利提出總體設(shè)計，24歲的?？颂刎?fù)責(zé)工程技術(shù)問題，年輕的戈爾斯坦負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)。占地面積170平方米；用了大約18000只電子管，1500個繼電器，70000只電阻，l8000只電容；耗資近49萬美元；重30噸。運(yùn)算速度為每秒5000次加法。耗電量驚人，功率為l50千瓦，常常因?yàn)殡娮庸軣龎亩枰C(jī)檢修。存儲容量小，至多只能存20個字長為l0位的十進(jìn)制數(shù)。與后來的存儲程序型的計算機(jī)不同，它的程序是外插型的，使用很不方便。221.4電子計算機(jī) ENIAC的基本情況231.4電子計算機(jī)231.4電子計算機(jī)241.4電子計算機(jī)241.4電子計算機(jī)2525ENIAC特點(diǎn)：①采用電子線路來執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲信息；速度快；②存儲容量太小；③執(zhí)行程序前要進(jìn)行復(fù)雜的線路連接；2525ENIAC特點(diǎn)：262計算機(jī)的發(fā)展第一代計算機(jī)（電子管計算機(jī)）第二代計算機(jī)（晶體管計算機(jī)）第三代計算機(jī)（大規(guī)模集成電路）第四代計算機(jī)（超大規(guī)模集成電路）262計算機(jī)的發(fā)展第一代計算機(jī)（電子管計算機(jī)）272.1第一代計算機(jī)(1946-1958)主要特點(diǎn)

用電子管代替機(jī)械齒輪和繼電器作為基本元器件；程序可以存儲，使用水銀延遲線、靜電存儲管、磁鼓、磁芯等作為存儲器。用穿孔卡片機(jī)作為數(shù)據(jù)和指令的輸入設(shè)備；采用二進(jìn)制形式，程序設(shè)計語言為機(jī)器語言。運(yùn)算速度一般為每秒幾千次至幾萬次。272.1第一代計算機(jī)(1946-1958)主要特點(diǎn)282.1第一代計算機(jī)(1946-1958)代表機(jī)型ENIAC、IBM公司的IBM700系列。282.1第一代計算機(jī)(1946-1958)代表機(jī)型292.2第二代計算機(jī)(1959-1964)主要特點(diǎn)

用晶體管代替了電子管。采用磁芯存儲器作主存，采用磁盤與磁帶作輔存。出現(xiàn)了匯編語言和高級語言；出現(xiàn)了監(jiān)控程序。作為現(xiàn)代計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的許多新技術(shù)相繼出現(xiàn)，如寄存器，浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示，間接尋址，中斷，I/O處理機(jī)等。292.2第二代計算機(jī)(1959-1964)主要特點(diǎn)302.2第二代計算機(jī)(1959-1964)

代表機(jī)型IBM7090、IBM7094、CDC7600等。

302.2第二代計算機(jī)(1959-1964) 312.3第三代計算機(jī)(1965-1970)

主要特點(diǎn)用集成電路取代了晶體管。用半導(dǎo)體存儲器淘汰了磁芯存儲器，實(shí)現(xiàn)了集成化，存儲容量大幅度提高。系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件都有很大發(fā)展，操作系統(tǒng)的功能有很大提高。出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計方法。計算機(jī)產(chǎn)品走向了系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。為了滿足中小企業(yè)需求出現(xiàn)了小型計算機(jī)。312.3第三代計算機(jī)(1965-1970) 主要特點(diǎn)322.3第三代計算機(jī)(1965-1970)

代表機(jī)型IBM360系統(tǒng)。322.3第三代計算機(jī)(1965-1970) 代表機(jī)型332.4第四代計算機(jī)(1971--)

主要特點(diǎn)用微處理器或超大規(guī)模集成電路取代了普通集成電路。存儲容量進(jìn)一步擴(kuò)大。輸入采用了光學(xué)字符識別和條形碼及語音等技術(shù)。輸出設(shè)備開始使用光盤和激光打印機(jī)等。高級程序設(shè)計語言得到廣泛使用。微型計算機(jī)進(jìn)入了千家萬戶?；ヂ?lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用，形成所謂的地球村。巨型計算機(jī)也得到快速發(fā)展。332.4第四代計算機(jī)(1971--) 主要特點(diǎn)342.4第四代計算機(jī)(1971--)

代表機(jī)型IBM4300系列、3080系列、3090系列、IBMPC等。342.4第四代計算機(jī)(1971--)代表機(jī)型353.計算機(jī)的發(fā)展趨勢 巨型化超級計算機(jī)通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器（機(jī)）組成的、能計算普通PC機(jī)和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計算機(jī)。超級計算機(jī)是計算機(jī)中功能最強(qiáng)、運(yùn)算速度最快、存儲容量最大的一類計算機(jī)，多用于國家高科技領(lǐng)域和尖端技術(shù)研究，解決一些特別復(fù)雜的攻關(guān)難題，如國防安全、中長期天氣預(yù)報、地質(zhì)勘探等。是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。353.計算機(jī)的發(fā)展趨勢 巨型化363計算機(jī)的發(fā)展趨勢“美洲豹”每秒1.75千萬億次的運(yùn)算速度，位居全球首位。363計算機(jī)的發(fā)展趨勢“美洲豹”373.計算機(jī)的發(fā)展趨勢曙光“星云”每秒1.27千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算，位列全球最快計算機(jī)的第二名。373.計算機(jī)的發(fā)展趨勢曙光“星云”383.計算機(jī)的發(fā)展趨勢微型化在保持計算機(jī)功能的前提下，使其體積越來越小。臺式機(jī)、筆記本、掌上電腦、嵌入式計算機(jī)就是微型化的體現(xiàn)。383.計算機(jī)的發(fā)展趨勢微型化393.計算機(jī)的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，才能真正做到資源共享，計算機(jī)才能發(fā)揮更大的作用，給人們的的日常生活帶來更大的便利。智能化計算機(jī)處理過程化的計算工作及事務(wù)處理工作已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平，是人力望塵莫及的。但在智能性工作方面，計算機(jī)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如人腦。如何讓計算機(jī)具有人腦的智能，模擬人的推理、聯(lián)想、思維等功能，是一個重要發(fā)展方向。393.計算機(jī)的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)化演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！41計算機(jī)發(fā)展簡史1計算機(jī)發(fā)展簡史421.第一臺電子數(shù)字計算機(jī)的誕生1.1早期的計算工具1.2機(jī)械計算機(jī)1.3機(jī)電計算機(jī)1.4電子計算機(jī)21.第一臺電子數(shù)字計算機(jī)的誕生1.1早期的計算工具431.1早期的計算工具31.1早期的計算工具441.1早期的計算工具算籌算籌又稱為籌、策、算子等算籌在中國的起源很早中國著名科學(xué)家祖沖之(429-500年)借助算籌作為計算工具計算出圓周率。

祖沖之(429—500年)41.1早期的計算工具算籌祖沖之(429—500年)45算盤算盤也稱珠算，是中國勞動人民創(chuàng)造的一種計算工具由古代“算籌”演變而來素有“中國計算機(jī)”之稱1.1早期的計算工具5算盤1.1早期的計算工具461.2機(jī)械計算機(jī)計算尺、計算器、差分機(jī)、分析機(jī)61.2機(jī)械計算機(jī)計算尺、計算器、差分機(jī)、分析機(jī)47（1）計算尺納皮爾JohnNapier(英國數(shù)學(xué)家、神學(xué)家，對數(shù)的發(fā)明者)英國數(shù)學(xué)家奧垂德（W.Oughtred）7（1）計算尺納皮爾JohnNapier(英國數(shù)學(xué)家、神學(xué)家48（1）計算尺8（1）計算尺49⑵計算器謝克哈特Schichard（德國數(shù)學(xué)家）“計算鐘”——第一臺機(jī)械式計算設(shè)備9⑵計算器謝克哈特Schichard（德國數(shù)學(xué)家）“計算鐘”50加法器法國科學(xué)家布萊斯?帕斯卡(BlaisePascal：1623-1662年)是被公認(rèn)為是制造出機(jī)械計算機(jī)的第一人；1642年，帕斯卡發(fā)明了齒輪式能實(shí)現(xiàn)加減法運(yùn)算的計算器，這種機(jī)器能夠做6位加法和減法，是人類歷史上的第一臺機(jī)械計算機(jī)。⑵計算器10加法器⑵計算器51乘法器德國著名數(shù)學(xué)家和思想家戈特弗里德?威廉?萊布尼茨(1646-1716年)將帕斯卡的“加法器”擴(kuò)大為乘除運(yùn)算；創(chuàng)立微積分；1700年左右，萊布尼茨從中國“易圖”(八卦)里受到啟發(fā)，悟出了二進(jìn)制數(shù)之真諦。⑵計算器11乘法器⑵計算器52無論是謝克哈特、帕斯卡，還是萊布尼茨，他們發(fā)明的機(jī)器都缺乏程序控制的功能。工業(yè)社會首次大規(guī)模應(yīng)用程序控制的機(jī)器不是計算機(jī)，而是紡織行業(yè)中的提花編織機(jī)，然而，它對計算機(jī)程序設(shè)計的思想產(chǎn)生過巨大的影響力。5212無論是謝克哈特、帕斯卡，還是萊布尼茨，他們發(fā)明的機(jī)器都缺5353法國機(jī)械師約瑟夫?杰卡德（JosephJacquard）1313法國機(jī)械師54（3）差分機(jī)

差分機(jī)1822年，英國劍橋大學(xué)著名數(shù)學(xué)家查爾斯·巴貝奇(CharlesBabbage：1792—1871年)研制成功第一臺差分機(jī)?？捎糜谟嬎銛?shù)的平方、立方、對數(shù)和三角函數(shù)；能進(jìn)行8位數(shù)運(yùn)算，計算精度達(dá)6位小數(shù)；14（3）差分機(jī) 差分機(jī)5555差分機(jī)的創(chuàng)新之處：有三組字輪作為寄存器來存放計算中涉及的數(shù)據(jù)；可以按預(yù)先安排好的計算步驟進(jìn)行一連串的計算，可以看作是“程序自動控制”思想的萌芽；1515差分機(jī)的創(chuàng)新之處：56（4）分析機(jī)分析機(jī)1833年，巴貝奇設(shè)計出了分析機(jī)模型，這個模型包括了現(xiàn)代計算機(jī)所具有的5個基本組成部分。齒輪式的存儲裝置“倉庫”

資料處理裝置“工廠”

控制裝置輸入裝置輸出裝置16（4）分析機(jī)分析機(jī)571.3機(jī)電計算機(jī)制表機(jī)1886年，美國統(tǒng)計學(xué)家赫爾曼?霍勒瑞斯(HermanHollerith：1860-1929)，用穿孔卡存儲數(shù)據(jù)、用電磁繼電器代替一部分機(jī)械元件，制成了第一臺機(jī)電穿孔卡系統(tǒng)——制表機(jī)。171.3機(jī)電計算機(jī)制表機(jī)581.3機(jī)電計算機(jī)1941年，德國工程師康拉德?祖斯(KonradZuse)研制成功全部采用繼電器的計算機(jī)Z-3，這是世界上第一臺完全由程序控制的機(jī)電式計算機(jī)。第一位全部采用電器元件來制造計算機(jī)的德國工程師康拉德·祖斯181.3機(jī)電計算機(jī)1941年，德國工程師康拉德?祖斯(K591.3機(jī)電計算機(jī)Mark-Ⅰ電磁式計算機(jī)MarkⅠ，也叫“自動序列受控計算機(jī)”，在計算機(jī)發(fā)展史上占據(jù)重要地位，是計算機(jī)“史前史”里最后一臺著名的計算機(jī)，發(fā)明者是美國哈佛大學(xué)艾肯(H.Aiken)博士。1944年，機(jī)電計算機(jī)Mark-Ⅰ投入運(yùn)行，長15.5米，高2.4米，由75萬個零部件組成，加法0.3秒，乘法6秒。191.3機(jī)電計算機(jī)Mark-Ⅰ601.4電子計算機(jī)電子管的發(fā)明60美國工程師德·福雷斯特發(fā)明真空三極管201.4電子計算機(jī)電子管的發(fā)明20美國工程師德·福雷斯611.4電子計算機(jī)ENIAC1946年2月15日，世界上第一臺電子數(shù)字計算機(jī)在美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院誕生。ENIAC：是電子數(shù)值積分和計算機(jī)（TheElectronicNumericalIntegratorandComputer）的編寫。211.4電子計算機(jī)ENIAC621.4電子計算機(jī) ENIAC的基本情況36歲的莫奇利提出總體設(shè)計，24歲的?？颂刎?fù)責(zé)工程技術(shù)問題，年輕的戈爾斯坦負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)。占地面積170平方米；用了大約18000只電子管，1500個繼電器，70000只電阻，l8000只電容；耗資近49萬美元；重30噸。運(yùn)算速度為每秒5000次加法。耗電量驚人，功率為l50千瓦，常常因?yàn)殡娮庸軣龎亩枰C(jī)檢修。存儲容量小，至多只能存20個字長為l0位的十進(jìn)制數(shù)。與后來的存儲程序型的計算機(jī)不同，它的程序是外插型的，使用很不方便。221.4電子計算機(jī) ENIAC的基本情況631.4電子計算機(jī)231.4電子計算機(jī)641.4電子計算機(jī)241.4電子計算機(jī)6565ENIAC特點(diǎn)：①采用電子線路來執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲信息；速度快；②存儲容量太??；③執(zhí)行程序前要進(jìn)行復(fù)雜的線路連接；2525ENIAC特點(diǎn)：662計算機(jī)的發(fā)展第一代計算機(jī)（電子管計算機(jī)）第二代計算機(jī)（晶體管計算機(jī)）第三代計算機(jī)（大規(guī)模集成電路）第四代計算機(jī)（超大規(guī)模集成電路）262計算機(jī)的發(fā)展第一代計算機(jī)（電子管計算機(jī)）672.1第一代計算機(jī)(1946-1958)主要特點(diǎn)

用電子管代替機(jī)械齒輪和繼電器作為基本元器件；程序可以存儲，使用水銀延遲線、靜電存儲管、磁鼓、磁芯等作為存儲器。用穿孔卡片機(jī)作為數(shù)據(jù)和指令的輸入設(shè)備；采用二進(jìn)制形式，程序設(shè)計語言為機(jī)器語言。運(yùn)算速度一般為每秒幾千次至幾萬次。272.1第一代計算機(jī)(1946-1958)主要特點(diǎn)682.1第一代計算機(jī)(1946-1958)代表機(jī)型ENIAC、IBM公司的IBM700系列。282.1第一代計算機(jī)(1946-1958)代表機(jī)型692.2第二代計算機(jī)(1959-1964)主要特點(diǎn)

用晶體管代替了電子管。采用磁芯存儲器作主存，采用磁盤與磁帶作輔存。出現(xiàn)了匯編語言和高級語言；出現(xiàn)了監(jiān)控程序。作為現(xiàn)代計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的許多新技術(shù)相繼出現(xiàn)，如寄存器，浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示，間接尋址，中斷，I/O處理機(jī)等。292.2第二代計算機(jī)(1959-1964)主要特點(diǎn)702.2第二代計算機(jī)(1959-1964)

代表機(jī)型IBM7090、IBM7094、CDC7600等。

302.2第二代計算機(jī)(1959-1964) 712.3第三代計算機(jī)(1965-1970)

主要特點(diǎn)用集成電路取代了晶體管。用半導(dǎo)體存儲器淘汰了磁芯存儲器，實(shí)現(xiàn)了集成化，存儲容量大幅度提高。系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件都有很大發(fā)展，操作系統(tǒng)的功能有很大提高。出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計方法。計算機(jī)產(chǎn)品走向了系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。為了滿足中小企業(yè)需求出現(xiàn)了小型計算機(jī)。312.3第三代計算機(jī)(1965-1970) 主要特點(diǎn)722.3第三代計算機(jī)(1965-1970)

代表機(jī)型IBM360系統(tǒng)。322.3第三代計算機(jī)(1965-1970) 代表機(jī)型732.4第四代計算機(jī)(1971--)

主要特點(diǎn)用微處理器或超大規(guī)模集成電路取代了普通集成