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1、计算机基算机基础论文文本讲稿第一页，共十五页一、目录第一章第一章人机关系（人机关系（3节）节）第二章第二章交互式计算机使用（交互式计算机使用（5节）节）第三章第三章程序式计算机使用（程序式计算机使用（5节）节）第四章第四章认识计算机（认识计算机（3节）节）第五章第五章认识计算机社会（认识计算机社会（5节）节）第六章第六章深入认识计算机（深入认识计算机（3节）节）第七章第七章计算机的未来（计算机的未来（4节）节）本讲稿第二页，共十五页计算机的发展计算机的发展算筹算筹中国古代的计算工具。中国古代的计算工具。中国古代的计算工具。中国古代的计算工具。算盘算盘产生于约公元产生于约公元600600年左右。

2、年左右。计算器计算器计算器计算器（1642年）产生。年）产生。年）产生。年）产生。18321832年由英国数学家年由英国数学家年由英国数学家年由英国数学家巴贝奇巴贝奇（CharlesBabbageCharlesBabbage，1792-1871）首先提出了通用数字计算机的设计思）首先提出了通用数字计算机的设计思）首先提出了通用数字计算机的设计思）首先提出了通用数字计算机的设计思想，并且设计出了第一台由外部指令驱动的计算机。想，并且设计出了第一台由外部指令驱动的计算机。想，并且设计出了第一台由外部指令驱动的计算机。想，并且设计出了第一台由外部指令驱动的计算机。18541854年，英国数学家年，英

3、国数学家布尔布尔（GeorgeBooleGeorgeBoole，18241824-1898-1898）提出了符号逻辑的思想，数十年后形成了计）提出了符号逻辑的思想，数十年后形成了计）提出了符号逻辑的思想，数十年后形成了计）提出了符号逻辑的思想，数十年后形成了计算机科学软件的理论基础。算机科学软件的理论基础。算机科学软件的理论基础。算机科学软件的理论基础。本讲稿第三页，共十五页计算机的发展计算机的发展1936年英国数学家年英国数学家图灵图灵（AlanTuringAlanTuring，1912-1912-19541954）提出了著名的）提出了著名的）提出了著名的）提出了著名的“图灵机图灵机”模型，

4、探讨了现模型，探讨了现代计算机的基本概念，理论上证明了研制通用数代计算机的基本概念，理论上证明了研制通用数字计算机的可行性。字计算机的可行性。19451945年，匈牙利出生的美籍数学家年，匈牙利出生的美籍数学家年，匈牙利出生的美籍数学家年，匈牙利出生的美籍数学家冯冯诺依曼诺依曼（JohnvonNeumann，19031958）提出了在）提出了在）提出了在）提出了在数字计算机内部的存储器中存放程序的概念。这是数字计算机内部的存储器中存放程序的概念。这是数字计算机内部的存储器中存放程序的概念。这是数字计算机内部的存储器中存放程序的概念。这是所有现代计算机的范式，被称为所有现代计算机的范式，被称为所

5、有现代计算机的范式，被称为所有现代计算机的范式，被称为“冯冯冯冯 诺依曼结构诺依曼结构诺依曼结构诺依曼结构”，按这一结构建造的计算机称为，按这一结构建造的计算机称为，按这一结构建造的计算机称为，按这一结构建造的计算机称为存储程序计算机存储程序计算机，又称为通用计算机。长达又称为通用计算机。长达又称为通用计算机。长达又称为通用计算机。长达101页的页的EDVAC（ElectronicDiscreteVariableComputer，“离散变量自动电子计算机离散变量自动电子计算机”的简称）方案是计算的简称）方案是计算机发展史上的一个划时代的文献机发展史上的一个划时代的文献.本讲稿第四页，共十五页计

6、算机的发展计算机的发展 19461946年，由宾夕法尼亚大学的工程师们开发出了世界年，由宾夕法尼亚大学的工程师们开发出了世界年，由宾夕法尼亚大学的工程师们开发出了世界年，由宾夕法尼亚大学的工程师们开发出了世界上第一台多用途的计算机上第一台多用途的计算机上第一台多用途的计算机上第一台多用途的计算机ENIAC，这是一台真正现，这是一台真正现，这是一台真正现，这是一台真正现代意义上的计算机。代意义上的计算机。代意义上的计算机。代意义上的计算机。ENIACENIAC：“电子数字积分计算机电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator）”器件：器

7、件：器件：器件：1800018000只电子管（主要元件）只电子管（主要元件）1000010000只电容只电容 70007000只电阻只电阻 占地占地170170平方米平方米 重量重量3030吨吨 功耗功耗150150千瓦千瓦本讲稿第五页，共十五页第一台电子计算机平面图第一台电子计算机平面图本讲稿第六页，共十五页埃克特为埃克特为ENIAC换电子管换电子管本讲稿第七页，共十五页电子计算机发展阶段第一阶段第一阶段：电子管计算机：电子管计算机(1946-1957)第二阶段第二阶段：晶体管计算机：晶体管计算机(1958-1964)第三阶段第三阶段：集成电路时代：集成电路时代(1965-1970)第四阶段

8、第四阶段：大规模、超大规模集成电路：大规模、超大规模集成电路时代时代(1971年以后年以后)本讲稿第八页，共十五页电子管计算机电子管计算机(1946-1957)电子管计算机逻辑原件：电子管主存储器：磁鼓或延迟线外存储器：纸带、卡片、磁带运算速度：每秒几千次或 几万次软件使用机器语言或汇编语言主要用于科学计算本讲稿第九页，共十五页晶体管计算机晶体管计算机(1958-1964)晶体管计算机逻辑元件：晶体管主存储器：磁性材料制成 的磁芯存储器外存储器：磁带、磁盘计算速度：每秒几十万次软件使用操作系统，并出现 FORTRAN、COBOL等面向 过程的高级语言本讲稿第十页，共十五页集成电路时代集成电路时

9、代(1965-1970)集成电路时代逻辑元件：中、小规模集成电路主存储器采用半导体存储器运算速度：几十万次到几百万次软件方面操作更加完善，高级语言进一步发 展。会话型高级语言（如BASIC）得到广泛应用本讲稿第十一页，共十五页大规模、超大规模集成电路时代大规模、超大规模集成电路时代大规模、超大规模集成电路时代逻辑元件：大规模和超大规模集成电路主存储器：集成度更高的半导体存储器外存储器：软、硬磁盘和光盘软件方面发展了数据库系统、分布式操作系统，高级语言发展为数百种外部设备丰富多彩，输入输出设备品种多、质量高网络通信技术、多媒体技术及信息高速公路使世界范围内的信息传递更加方便本讲稿第十二页，共十五

10、页计算机发展的四个阶段计算机发展的四个阶段代次代次起止年份起止年份所用电子元件所用电子元件数据处理方式数据处理方式运算速度运算速度应用领域应用领域第一代第一代1946195719461957电子管电子管汇汇编编语语言言、代代码程序码程序5 5千千33万万次次/秒秒国国防防及及高高科科技技第二代第二代1958196419581964晶体管晶体管高高级级程程序序设设计计语言语言数数十十万万 几几百万次百万次/秒秒工工 程程 设设 计计、数据处理数据处理第三代第三代1965197019651970中中、小小规规模模集集成电路成电路结结构构化化、模模块块化化程程序序设设计计、实时处理实时处理数数百百万

11、万 几几千万次千万次/秒秒工工 业业 控控 制制、数据处理数据处理第四代第四代19701970今今大大规规模模、超超大大规模集成电路规模集成电路分分时时、实实时时数数据据处处理理、计计算算机网络机网络上上 亿亿 条条 指指令令/秒秒工工业业、生生活活等各方面等各方面本讲稿第十三页，共十五页计算机的主要应用计算机的主要应用科学计算科学计算数据处理数据处理计算机辅助设计（计算机辅助设计（CAD）与辅助制造）与辅助制造（CAM）办公自动化（办公自动化（OA）网络应用（网络应用（NetworkingApplications）人工智能（人工智能（AI）计算机辅助教育计算机辅助教育CBE（CAI、CMI）本讲稿第十四页，共十五页本讲稿第十五页，共十五页