计算机发展历史精选PPT.ppt
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1、关于计算机发展历史第1页,讲稿共56张,创作于星期三21.1.1 1.1.1 石头计算到算盘石头计算到算盘石头计算到算盘石头计算到算盘公公元元前前30003000年年的的古古埃埃及及人人用用结结绳绳来来记记录录土土地地面面积积和和收收获获的谷物的谷物公元前公元前20002000年的美索不达年的美索不达米亚人用泥板计数,这块泥米亚人用泥板计数,这块泥板上的契形文字代表板上的契形文字代表2525。我国古代数学家祖冲之就是我国古代数学家祖冲之就是用算筹计算出圆周率值介于用算筹计算出圆周率值介于3.14159263.1415926和和3.14159273.1415927之之间。间。第2页,讲稿共56张
2、,创作于星期三31.1.1 1.1.1 石头计算到算盘石头计算到算盘珠珠算算被被称称为为我我国国“第第五五大大发发明明”,最最早早记记录录于于汉汉朝朝人人徐徐岳岳撰撰写写的的数数术术记记遗遗一一书里。书里。算圣刘洪及其发明的珠算圣刘洪及其发明的珠算盘。算盘。第3页,讲稿共56张,创作于星期三41.1 1.1 计算机的史前时代计算机的史前时代1.1.2 1.1.2 计算尺和计算器计算尺和计算器John Napier(1550-1617)John Napier(1550-1617)约翰约翰纳皮尔纳皮尔纳皮尔算筹纳皮尔算筹(Napiersbones)1612年发明年发明第4页,讲稿共56张,创作于星
3、期三51.1 1.1 计算机的史前时代计算机的史前时代1.1.2 1.1.2 计算尺和计算器计算尺和计算器计算尺和计算器计算尺和计算器威廉威廉奥却德奥却德(William Oughtred)(William Oughtred)及其发明的圆形计算尺及其发明的圆形计算尺风靡风靡18181919世纪的计算尺世纪的计算尺1.计算尺计算尺第5页,讲稿共56张,创作于星期三61.1 1.1 计算机的史前时代计算机的史前时代1.1.2 1.1.2 计算尺和计算器计算尺和计算器Casio 14-ACasio 14-A史上第一台商用小型电子计算器史上第一台商用小型电子计算器19571957年发明年发明一款普通的
4、袖珍电子计算器一款普通的袖珍电子计算器2.计算器计算器第6页,讲稿共56张,创作于星期三71.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1.2.1 契卡德计算机契卡德计算机威廉威廉契克卡德契克卡德德德国国图图宾宾根根大大学学教教授授,于于16231623年年制制造造了了第第一一台台计计算算机。机。19601960年年,契契克克卡卡德德家家乡乡人人根根据据示示意意图图重重新新制制作作的的契契克克卡卡德德计计算算机机:能能做做6 6位位数数加加减减法法,设设置置了了某某种种“溢溢出出”响响铃铃装装置置;机机器器上上部部附附加加一一套套圆圆柱柱型型“纳纳皮尔算筹皮尔算筹”,因此也能进行乘除运算。,因此也能
5、进行乘除运算。Wilhelm Schickard(1592-1635)Wilhelm Schickard(1592-1635)第7页,讲稿共56张,创作于星期三81.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1.2.2 1.2.2 帕斯卡加法机帕斯卡加法机帕斯卡加法机帕斯卡加法机Blaise Pascal(1623Blaise Pascal(1623 1662)1662)保保存存在在巴巴黎黎国国立立工工艺艺博博物物馆馆的的帕帕斯斯卡卡加加法法机机,16421642年发明:年发明:机机器器由由系系列列齿齿轮轮组组成成的的装装置置,外外壳壳用用黄黄铜铜材材料料制制作作,是是一一个个长长2020英英寸寸、
6、宽宽4 4英英寸寸、高高3 3英英寸寸的的长长方方盒盒子子,面面板板上上有有一一列列显显示示数数字字的的小小窗窗口口,旋旋紧紧发发条条后才能转动,用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。后才能转动,用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。布莱斯布莱斯帕斯卡帕斯卡 法国数学家、物理学家、思想家法国数学家、物理学家、思想家第8页,讲稿共56张,创作于星期三91.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1.2.3 1.2.3 莱布尼兹乘法机莱布尼兹乘法机莱布尼兹乘法机莱布尼兹乘法机Gottfried Leibniz(1646Gottfried Leibniz(1646 1716)1716)16741674年年,莱莱
7、布布尼尼茨茨发发明明乘乘法法机机。这这是是第第一一台台可可以以运运行行完完整整四四则则运运算算的的计计算算机机,长长100100厘厘米米、宽宽3030厘厘米米、高高2525厘厘米米,主主要要由由不不动动的的计计数数器器和和可可动动的的定定位位机机构构两两部部分分组组成成,整整个个机机器由一套齿轮系统传动。器由一套齿轮系统传动。【公公元元17001700年年左左右右,莱莱布布尼尼茨茨从从一一位位友友人人送送给给他他的的中中国国“易易图图”(八八卦卦)里里受受到到启启发发,悟悟出出了了二二进进制制数数之之真真谛谛,率先提出了二进制的运算法则。率先提出了二进制的运算法则。】戈特费里德戈特费里德莱布尼
8、兹莱布尼兹 德国数学家、微积分独立发明人德国数学家、微积分独立发明人第9页,讲稿共56张,创作于星期三101.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1.2.4 1.2.4 “编织编织”的程序的程序明代宋应星所著明代宋应星所著天工开物天工开物天工开物天工开物中记载的小花楼提花机中记载的小花楼提花机第10页,讲稿共56张,创作于星期三111.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1.2.4 “编织编织编织编织”的程序的程序的程序的程序英国曼彻斯特英国曼彻斯特“科学与工业博物馆科学与工业博物馆”中的中的杰卡德编织机杰卡德编织机(1805(1805年发明年发明)布乔的穿孔卡片思想在杰卡德的自动编织布乔的穿
9、孔卡片思想在杰卡德的自动编织机上实现机上实现程序控制思想的萌芽程序控制思想的萌芽正面正面 侧面侧面第11页,讲稿共56张,创作于星期三121.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1.2.5 差分机和分析机差分机和分析机差分机和分析机差分机和分析机现代计算机奠基人现代计算机奠基人英国剑桥大学教授查尔斯英国剑桥大学教授查尔斯巴贝奇巴贝奇18221822年,差分机年,差分机伦敦科学博物馆的复制品伦敦科学博物馆的复制品Charles Babbage(1791-1871)Charles Babbage(1791-1871)第12页,讲稿共56张,创作于星期三131.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1
10、.2.5 1.2.5 差分机和分析机差分机和分析机差分机和分析机差分机和分析机世界上第一位程序员世界上第一位程序员奥古斯塔奥古斯塔艾达艾达拜伦拜伦后人根据巴贝奇图纸制造的后人根据巴贝奇图纸制造的“分析机分析机”Augusta Ada Byron(1815Augusta Ada Byron(1815-1-1852)852)18341834年,巴贝奇提出通用计算机年,巴贝奇提出通用计算机“分析机分析机”构想,构想,直至他去世也未制成。直至他去世也未制成。第13页,讲稿共56张,创作于星期三141.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1.2.5 差分机和分析机差分机和分析机差分机和分析机差分机和分析
11、机设计图纸之一设计图纸之一差分机和分析机存储器框架差分机和分析机存储器框架第14页,讲稿共56张,创作于星期三151.2 1.2 机械式计算机机械式计算机1.2.6 1.2.6 手摇计算机手摇计算机手摇计算机手摇计算机鲍德温发明的手摇计算机,鲍德温发明的手摇计算机,18731873年年弗兰克弗兰克鲍德温鲍德温(Frank Baldwin)(Frank Baldwin)第15页,讲稿共56张,创作于星期三161.3 1.3 从机械到电子的进程从机械到电子的进程1.3.1 穿孔制表机穿孔制表机Herman Hollerith(1860-1929)Herman Hollerith(1860-1929
12、)美国著名统计专家美国著名统计专家赫尔曼赫尔曼霍列瑞斯霍列瑞斯霍列瑞斯发明的自动制表机霍列瑞斯发明的自动制表机第16页,讲稿共56张,创作于星期三171.3 1.3 从机械到电子的进程从机械到电子的进程1.3.2 1.3.2 电子文明的曙光电子文明的曙光电子二极管、三极管电子二极管、三极管John Fleming (1848-1945)John Fleming (1848-1945)19041904年,英国青年工程师约翰年,英国青年工程师约翰弗莱明发弗莱明发明真空二极管明真空二极管Lee De Forest(1873-1961)Lee De Forest(1873-1961)19061906年
13、,美国人李年,美国人李德德福雷斯特福雷斯特发明能起放大作用的真空三极管。发明能起放大作用的真空三极管。第17页,讲稿共56张,创作于星期三181.3 1.3 从机械到电子的进程从机械到电子的进程Konrad Zuse(1910-1995)Konrad Zuse(1910-1995)数字计算机之父数字计算机之父克兰德克兰德楚泽楚泽德国博物馆中存放的德国博物馆中存放的Z4Z4计算机计算机第18页,讲稿共56张,创作于星期三191.3 1.3 从机械到电子的进程从机械到电子的进程Howard Aiken(1900-1973)Howard Aiken(1900-1973)MARKMARK系列计算机发明
14、人系列计算机发明人霍华德霍华德艾肯艾肯哈佛大学的哈佛大学的MARK-IMARK-I第19页,讲稿共56张,创作于星期三201.3 1.3 从机械到电子的进程从机械到电子的进程计算机软件之母计算机软件之母Grace Hopper(1906-1992)Grace Hopper(1906-1992)(a)(a)一本介绍霍波博士的书一本介绍霍波博士的书(b)(b)海军军官霍波海军军官霍波摄于摄于19841984年年保存在霍波笔记本中的第一个保存在霍波笔记本中的第一个“bugbug”第20页,讲稿共56张,创作于星期三211.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发展历史ENIACENIAC(Elec
15、tronic Numerical Integrator And CalculatorElectronic Numerical Integrator And Calculator):):19461946年年2 2月月1414日,诞生在美国马里兰州阿贝丁陆军试炮场日,诞生在美国马里兰州阿贝丁陆军试炮场第21页,讲稿共56张,创作于星期三221.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发展历史ENIACENIAC两位设计者两位设计者莫契利和埃克特莫契利和埃克特ENIACENIAC博物馆中的部分器件博物馆中的部分器件第22页,讲稿共56张,创作于星期三231.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发
16、展历史1.4.1 1.4.1 电子管计算机电子管计算机电子管计算机电子管计算机2.2.电子管计算机时代:电子管计算机时代:电子管计算机时代:电子管计算机时代:19461946年年年年2020世纪世纪世纪世纪5050年代后期年代后期年代后期年代后期 (1)(1)主要特点主要特点 逻辑元件逻辑元件电子管电子管 主主 存存磁鼓磁鼓 辅辅 存存磁带磁带 软软 件件机器语言、符号语言机器语言、符号语言 应应 用用科学计算科学计算(2)主要成就主要成就 数字电子计算机的出现,揭开了人类历史新篇章。数字电子计算机的出现,揭开了人类历史新篇章。1946年年6月,美国数学家、普林斯顿大学教授约翰月,美国数学家、
17、普林斯顿大学教授约翰冯冯诺依曼(诺依曼(John Von Neumann)提出了)提出了“存储程序存储程序”的概念以及计算机组成和框架,奠定了现代计算机组成与工的概念以及计算机组成和框架,奠定了现代计算机组成与工作原理基础。作原理基础。第23页,讲稿共56张,创作于星期三241.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发展历史1.4.2 1.4.2 晶体管计算机晶体管计算机1.1.晶体管的诞生晶体管的诞生晶体管的诞生晶体管的诞生 1947 1947年,晶体管诞生。年,晶体管诞生。年,晶体管诞生。年,晶体管诞生。晶体管的三位发明人晶体管的三位发明人因这项伟大发明,三人获得因这项伟大发明,三人获得
18、19561956年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖威廉威廉肖克利肖克利约翰约翰巴丁巴丁沃尔特沃尔特布拉坦布拉坦第24页,讲稿共56张,创作于星期三251.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发展历史1.4.2 1.4.2 晶体管计算机晶体管计算机1.晶体管的诞生晶体管的诞生晶体管的诞生晶体管的诞生晶体管与电子管的比较:晶体管与电子管的比较:晶体管与电子管的比较:晶体管与电子管的比较:l 体积比电子管小很多体积比电子管小很多l 耗电大大降低耗电大大降低l 稳定性有很大提高稳定性有很大提高电子管实物电子管实物晶体管实物晶体管实物19551955年年,贝贝尔尔实实验验室室使使用用800800只只晶
19、晶体体管管组组装装了了世世界界上上第第一一台台晶晶体体管管计计算算机机TRADICTRADIC。(Transistor Digital Computer)(Transistor Digital Computer)第25页,讲稿共56张,创作于星期三261.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发展历史1.4.2 晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机2.晶体管计算机时代:晶体管计算机时代:2020世纪世纪世纪世纪5050年代中期年代中期年代中期年代中期2020世纪世纪世纪世纪6060年代中期年代中期年代中期年代中期(1)主要特点主要特点 逻辑元件逻辑元件 晶体管晶体管 主主 存存
20、磁芯磁芯 辅辅 存存 磁盘磁盘 软软 件件 高级程序设计语言、操作系统高级程序设计语言、操作系统l 应应 用用 除科学计算外,已应用于数据处理、过程控制除科学计算外,已应用于数据处理、过程控制 (2)(2)主要成就主要成就主要成就主要成就 首次将晶体管用于计算机,使计算机缩小了体积,减低了功耗,提高了速度和可靠性。首次将晶体管用于计算机,使计算机缩小了体积,减低了功耗,提高了速度和可靠性。发明了高级语言。发明了高级语言。首次提出了计算机的兼容问题,包括硬件兼容和软件兼容。首次提出了计算机的兼容问题,包括硬件兼容和软件兼容。第26页,讲稿共56张,创作于星期三271.4 1.4 电子计算机发展历
21、史电子计算机发展历史19591959年,集成电路宣告诞生。年,集成电路宣告诞生。年,集成电路宣告诞生。年,集成电路宣告诞生。l 1958年年9月月12日日,在在德德克克萨萨斯斯仪仪器器(TI)公公司司工工作作的的杰杰克克基基尔尔比比(Jack Kilby)完完成成了了他他的的集集成成电电路路设设计计(将将硅硅电电阻阻器器、电电容容器器和和晶晶体体管管装装在在一一块块晶晶片片上上)。1959年年2月月6日日,基基尔尔比比向向美美国国专专利利局局申申报报专专利利“小小型型化化电电子子电电路路(No.3138743)”。l 1959年年7月月30日日,美美国国仙仙童童公公司司的的罗罗伯伯特特诺诺伊伊
22、斯斯(Robort Noyce)也也宣宣称称制制出出第第一一块块集集成成电电路路,并并向向美美国国专专利利局局申申请请专专利利“半半导导体体器器件件和和引引线线结结构构(No.2981877)”。杰克杰克基尔比基尔比罗伯特罗伯特诺伊斯诺伊斯第27页,讲稿共56张,创作于星期三281.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发展历史1.4.3 集成电路计算机集成电路计算机集成电路计算机集成电路计算机1.1.集成电路的诞生集成电路的诞生集成电路的诞生集成电路的诞生集成电路与晶体管的比较:集成电路与晶体管的比较:集成电路与晶体管的比较:集成电路与晶体管的比较:集成电路实物集成电路实物晶体管实物晶体管
23、实物19641964年年4 4月月7 7日日,在在IBMIBM公公司司成成立立5050周周年年之之际际,由由年年仅仅4040岁岁的的吉吉恩恩阿阿姆姆达达尔尔(GeneAmdahl)(GeneAmdahl)担担任任主主设设计计师师,历历时时四四年年研研发发的的IBM360IBM360计计算算机机问问世世,标标志志着着第第三三代代计计算算机机的的全全面面登登场场,这这也也是是IBMIBM历历史史上上最最为为成功的机型之一。成功的机型之一。第28页,讲稿共56张,创作于星期三291.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发展历史1.4.3 集成电路计算机集成电路计算机集成电路计算机集成电路计算机2
24、.集成电路计算机时代:集成电路计算机时代:2020世纪世纪世纪世纪6060年代中年代中年代中年代中2020世纪世纪世纪世纪7070年代初年代初年代初年代初(1)(1)主要特点主要特点 逻辑元件逻辑元件集成电路集成电路 主主 存存半导体半导体 辅辅 存存磁盘磁盘 软软 件件高级程序设计语言、操作系统高级程序设计语言、操作系统 应应 用用科学计算、数据处理、过程控制科学计算、数据处理、过程控制 (2)主要成就主要成就主要成就主要成就 IBM公司首次提出了系列机的概念,圆满地解决了计算机兼容的问题,典型代表是公司首次提出了系列机的概念,圆满地解决了计算机兼容的问题,典型代表是IBM360系列机。系列
25、机。控制器设计使用微程序控制技术,使控制器的设计规整化。控制器设计使用微程序控制技术,使控制器的设计规整化。结构化程序设计思想成熟,软硬件设计标准化。结构化程序设计思想成熟,软硬件设计标准化。第29页,讲稿共56张,创作于星期三301.4 1.4 电子计算机发展历史电子计算机发展历史1.4.4 1.4.4 大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机1.微处理器的出现微处理器的出现 1971年,年,Intel公司宣称,他们首创了一种公司宣称,他们首创了一种“开启集成电路新纪元开启集成电路新纪元”的半导体芯片,即第的半导体芯片,即第一块微处理器芯片一块微处理器芯片4004。所谓微处理器芯片是将所谓微
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