大学计算机基础第1章概述.ppt

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1、第1章概述大学计算机基础教程目录1.1计算机的发展1.2计算机的分类1.3计算机的应用领域1.4计算机系统组成2华南理工大学计算机教学团队1.1计算机的发展华南理工大学计算机公共基础教研室31.1.1计算机的诞生（1）一般认为第一台真正意义下的电子计算机是1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生的，其名称为电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator,简称为ENIAC），如图所示。4华南理工大学计算机教学团队1.1.1计算机的诞生（2）1946年6月，美籍匈牙利数学家冯.诺依曼（vonNeumann），发表了题为

2、“电子计算机装置逻辑结构初探”的论文，并设计出第一台“存储程序”的离散变量自动电子计算机（TheElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer,简称为EDVAC）。5华南理工大学计算机教学团队现代计算机之父——冯.诺依曼1.1.2计算机的发展阶段（1）第一代：电子管计算机（1946年~20世纪50年代中期）主要特征是采用电子管作为计算机的逻辑元件，其主存储器采用磁鼓、磁芯，外存储器采用卡片、纸带、磁带等。存储容量只有几千字节，运算速度为每秒几千次，主要使用机器语言编写程序。这一代的计算机体积大、价格高、维修困难，使用也不方便，只在

3、军事领域或科学研究领域使用，主要用于进行科学计算。华南理工大学计算机教学团队61.1.2计算机的发展阶段（2）第二代：晶体管计算机（20世纪50年代中期~20世纪60年代中期）主要特征是采用晶体管作为计算机的逻辑元件，其主存储器使用磁芯，外存储器使用磁带、磁盘。在软件方面开始使用FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言。这一代计算机不仅用于科学计算，还用于数据处理和事务处理及工业控制。相对第一代计算机，这一代计算机的运行速度更快、体积更小、功能更强。华南理工大学计算机教学团队71.1.2计算机的发展阶段（3）第三代：集成电路计算机（20世纪60年代中期～

4、20世纪70年代初期）主要特征是采用中、小规模的集成电路作为计算机的逻辑元件，其主存储器开始逐渐采用半导体元件，外存储器采用磁盘。存储容量可达几兆字节，运算速度可达每秒几十万次到几百万次。体积进一步缩小、性能进一步提高、成本进一步降低。在软件方面，操作系统开始使用，使计算机的功能越来越强。从此，计算机进入普及阶段，广泛应用于科学计算、数据处理、过程控制等各个方面。华南理工大学计算机教学团队81.1.2计算机的发展阶段（4）第四代：大规模集成电路计算机（20世纪70年代初期至今）主要特征是采用了大规模集成电路（LargeScaleIntegration,简称为LSI）和超

5、大规模集成电路（VeryLargeScaleIntegration,简称为VLSI）作为计算机的逻辑元件，其主存储器采用LSI/VLSI半导体芯片，外存储器采用磁盘和光盘。存储容量大大增加，运算速度更快。华南理工大学计算机教学团队91.1.2计算机的发展阶段（5）1971年，美国英特尔（Intel）公司推出了第一个微处理器芯片Intel4004,如图所示。该微处理器芯片是将中央处理器（CentralProcessingUnit,简称为CPU）集成在一块芯片上，这是大规模集成电路的标志。华南理工大学计算机教学团队第一个微处理器芯片Intel4004101.1.2计算机的发

6、展阶段（6）1981年，IBM公司推出第一台个人计算机IBMPC（PersonalComputer，简称为PC）5150，如图所示。这台计算机采用Intel公司的8088作为CPU，工作频率为4.77MHz，内存为16KB,一个160KB的5.25英寸的软盘驱动器，一个11.5英寸的单色显示器，没有硬盘，操作系统为微软公司的DOS1.0。华南理工大学计算机教学团队111.1.2计算机的发展阶段（7）1985年6月，长城0520微机研制成功，如下图所示，这是中国大陆第一台自行研制的兼容微型计算机。华南理工大学计算机教学团队长城0520121.1.3未来的新型计算机（1）I

7、ntel公司创始人之一的GordonMoore于1965年在总结存储芯片的增长规律时指出：微芯片上集成的晶体管数目每18个月翻一番。这种表述没有经过论证，只是一种现象的归纳。但是后来的集成电路工业的发展却很好地验证了这一说法，使其享有了“摩尔定律”的荣誉，如图所示。华南理工大学计算机教学团队131.1.3未来的新型计算机（2）20世纪70年代，人们发现能耗会导致计算机中的芯片发热，极大地影响了芯片的集成度，从而限制了计算机的运行速度。当代集成电路在制造技术中采用了光刻技术，集成电路内部的导线宽度达到了几十个纳米。但是，当晶体管元器件尺寸小