计算机导论课件-第一课.ppt

1、计算机导论（Introduction to Computers）,第一章 计算机概述,主讲教师,Teacher：朱春满 E_mail：,考核方式 作业、出勤：20-30 考试：70-80 上课要求 关闭手机/无声 禁止交头接耳，有问题可以随时举手提问,我们专业的培养目标,高级程序开发人员 企事业办公人员 计算机软硬件销售或者维护人员 网络设备安装和维护人员,本课程的主要内容,计算机导论 掌握计算机的概念 掌握计算机的发展史 掌握分类及应用； 掌握计算机的主要特点，了解计算机未来的发展趋势。,计算机作为黑盒,数据处理器,计算机,输入数据,输出数据,计算机作为黑盒,可编程数据处理器 相同的程序，不

2、同的输入数据 相同的输入数据，不同的程序 相同的输入数据，相同的程序,计算机,输入数据,输出数据,程序,冯诺伊曼模型,算术逻辑单元,控制单元,存储器,输入/输出,程序,输入 数据,输出 数据,计算机,1.1计算机发展史,手工计算器，算盘出现在大约1200年中国，英国人John Napier发明了奈皮尔乘除器。 机械计算器，1623年，德国教授Wilhelm Schickard发明了利用齿轮计算的机械计算器，叫做Schickard计算器。1820年，Thomas deColmar的四则运算器才成为第一个批量生产的机器。,蒸汽时代的计算机，1822年，Charles Babbage英国数学家设计了

3、差分机，1834年设计出了分析机又叫穿孔卡片机，它包括存储器、可编程处理器、输出装置、用户定义的程序和数据输入等。,电力时代，于1890年，Herman Hollerith设计了一个电力驱动的电子穿孔卡片汇总装置，叫做Hollerith制表机器。用于美国人口普查。1896年成立制表机器公司，1924，公司更名为国际商用机器公司，即IBM。,世界上第一台电子数字计算机 1945年，在宾夕法尼亚大学 Moore 学院，J. Eckert 和 J. Mauchly 为实现弹道计算研制成功了 ENIAC（“电子数字积分计算机”， Electronic Numerical Integrator and

4、Computer），它用了 19000 个电子管，重 13 吨，耗电 200 千瓦。 现在所谓的计算机就是电子数字计算机。,1）第一代计算机：19461957年，主要逻辑元件为电子真空管； 2）第二代计算机：19581964年，主要逻辑元件为晶体管； 3）第三代计算机：19651970年，主要逻辑元件为中小规模集成电路； 4）第四代计算机：1970年以后，主要逻辑元件为大/超大规模集成电路（LSI），或者叫微处理器时代； 第五代（1991目前）：以互联网（Internet）为标志的信息系统,1981，IBM推出“个人计算机”或者“PC机”，使用的操作系统叫做PC-DOS，是由年轻的程序员Bil

5、l Gates编写，他是名为Microsoft的新软件公司的创始人。同时还推出了一个MS-DOS，提供给计算机组装者。,目前微处理器生产商简介,英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，它成立于1968年。1968年7月仙童半导体其中两位共同创办人罗伯特诺宜斯、戈登摩尔请辞，并于7月16日，以集成电路之名（integrated electronics）共同创办Intel公司。而安迪葛洛夫也自愿跟随戈登摩尔的脚步，成为英特尔公司第3位员工。Intel、奔腾、赛扬、酷睿、酷睿i3。,AMD (Advanced Micro Devices) 的英文缩写，超微半导体(注释： Advanced 为先进的，

6、 Micro 为微小之意，英文直译为先进微半导体)，但是 AMD 公司为自己的中文命名是超威半导体，所以也可称为超微半导体(这里使用的是官方说法) 。AMD 成立于1969 年，总部位于加利福尼亚州桑尼维尔。AMD 公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器、闪存和低功率处理器解决方案。创始人：杰瑞桑德斯（Jerry Sanders ）、前任董事会主席：鲁毅智（Hector de J.Ruiz）。旗下产品： AMD 皓龙、AMD 速龙、AMD 双核速龙、AMD 炫龙、AMD 闪龙、AMD 羿龙、AMD 雷鸟、AMD 钻龙。,CPU生产厂家主要有INTEL、AMD、VIA威

7、盛 国产龙芯，GodSon 小名狗剩,是国有自主知识产权的通用处理器,目前已经有2代产品,已经能达到现在市场上INTEL和AMD的低端CPU的水平。 IBM和Cyrix IDT公司 ARM Ltd Freescale Semiconductor,我国计算机的发展现状,1956年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。1957年，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 1958年，中国第一台计算机-103型通用数字电子计算机研制成功，运行速度每秒1500次，标志着我国第一台电子计算机的诞生。 1958-1972年，103-109

8、系列晶体管计算机。 1972年，每秒运算11万次的大型集成电路通用数字电子计算机研制成功。1973年，中国第一台百万次集成电路电子计算机研制成功。 1974-1980年，DJS130、131、132、135、140、152、153等13个机型先后研制成功；运算速度达每秒100万次； 1983年，银河号巨型计算机研制成功，运算速度达每秒1亿次 ，这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑； 1984年，联想集团的前身-新技术发展公司成立，中国出现第一次微机热。 1985-1990年，长城286、386系列计算机。 1992年，中国最大的汉字字符集-6万电脑汉字字库正式建立。,1992年，国防科技大学

9、研究出银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)，为共享主存储器的四处理机向量机，其向量中央处理机是采用中小规模集成电路自行设计的，总体上达到80年代中后期国际先进水平。它主要用于中期天气预报； 1993年，中国第一台10亿次巨型银河计算机型通过鉴定。 1995年，曙光1000大型机通过鉴定，其峰值可达每秒25亿次。曙光1000与美国Intel公司1990年推出的大规模并行机体系结构与实现技术相近，与国外的差距缩小到5年左右。 1997年，国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统。 2000年，我国自行研制成功高性能计算机神威I，其主要

10、技术指标和性能达到国际先进水平。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。 2001年，中科院计算所研制成功我国第一款通用CPU“龙芯”芯片。 2002年，曙光公司推出完全自主知识产权的“龙腾”服务器，龙腾服务器采用了“龙芯-1”CPU，采用了曙光公司和中科院计算所联合研发的服务器专用主板，采用曙光LINUX操作系统，该服务器是国内第一台完全实现自有产权的产品，在国防、安全等部门将发挥重大作用。 2003年，百万亿次数据处理超级服务器曙光4000L通过国家验收，再一次刷新国产超级服务器的历史纪录，使得国产高性能产业再上新台阶。,计算机的特点,1、运算速度快：高达300

11、0多亿次/每秒；我国研制的银河系列机运行速度已达到上千亿次。 2、计算精度高：可达十几位以上的有效数字； 3、具有“记忆”能力：可以存储信息已备使用。 4、内部的操作是自动化的：根据事先编制好的程序，自动一步一步进行，不需要人工干预。 5、具有逻辑判断的能力：即可进行算术运算又可进行逻辑运算，可以对文字、符号进行判断和比较，进行逻辑推理和证明，这是其他任何计算工具无法相比的。,计算机的应用,科学计算（数值计算） 计算快，精度高，可缩短计算周期，可节省大量的人力和物力。目前，在整个计算机的应用中，从事数值计算的比重虽已不足10%，但是高速度，高精度地求解复杂的数学问题下是计算机的特长，数值计算的

12、重要性依然存在。 数据处理（非数值处理）信息处理 数据处理是指对原始数据进行收集、整理、合并、选择、存储输出等加工的过程，也称为信息处理。 据统计，目前计算机在数据处理方面的应用，占全部计算机应用的90%以上。,过程控制（实时控制） 过程控制，或称实时控制，是指实时采集、检测数据，并进行处理和判定，按最佳值进行调节的过程。过程控制在工业生产自动化、军事等方面的应用是十分广泛的。如用计算机机床，其加工速度比普通机床约快10倍以。,计算机的辅助工程 计算机的辅助工程：是以计算机为工具，配备专用软件辅助人们完成特定的任务，以提高工作效率和工作质量为目标。 CAD计算机辅助设计技术 CAM计算机辅助制造技术 CAI计算机辅助教学技术 EDA电于设计自动化技术 CBE计算机辅助教育 CMI计算机管理教学,家庭管理和娱乐 计算机进入家庭，人们使用计算机欣赏VCD影碟和音乐，进行游戏娱乐等。,计算机的分类,按计算机的使用范围： 通用计算机、专业计算机 按计算机处理数据的方式 数字计算机（Digital computer） 模拟计算机（Analog computer） 数模混合计算机（Hgbrid computer）,按计算机的规模和处理