第1章-信息与计算机基础知识ppt课件(全).ppt

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1、第1页第第1章信息与计算机基础知识章信息与计算机基础知识 本章主要介绍信息与计算机的基础知识，内容包括信息和信息技术的基本概念、计算机的产生、发展、特点、应用、计算机的软硬件基础、安全基础和多媒体基础。第2页l一、信息一、信息l1.信息的概念和特点信息的概念和特点l随着计算机的普及，信息处理技术发展很快，人们对随着计算机的普及，信息处理技术发展很快，人们对信息概念的认识也在不断加深，因此信息的含义也在不断信息概念的认识也在不断加深，因此信息的含义也在不断发展。发展。l在早期，信息是指音信或消息。在早期，信息是指音信或消息。l现在人们一般认为：信息是客观事物的特征和变化的现在人们一般认为：信息是

2、客观事物的特征和变化的一种反映，这种反映借助于某些物质载体并通过一定的形一种反映，这种反映借助于某些物质载体并通过一定的形式（如：文字、符号、色彩、味道、图案、数字、声音、式（如：文字、符号、色彩、味道、图案、数字、声音、影象，等等）表现和传播，它对人们的行为或决策有现实影象，等等）表现和传播，它对人们的行为或决策有现实的或潜在的价值，它可以消除对客观事物认识的不确定性。的或潜在的价值，它可以消除对客观事物认识的不确定性。第一节第一节信息与信息技术信息与信息技术第3页l通常所说的信号、消息、情况、情报、资料、档案通常所说的信号、消息、情况、情报、资料、档案都属于信息的范畴，经过采集、存储、分类

3、、加工等处理都属于信息的范畴，经过采集、存储、分类、加工等处理的数据都是信息，它们从不同的侧面、不同的视角反映了的数据都是信息，它们从不同的侧面、不同的视角反映了客观事物的特征和变化。客观事物的特征和变化。l物质载体的多样性，导致信息的表现和传播形式具有物质载体的多样性，导致信息的表现和传播形式具有多样性，离开物质载体，信息无法表现和传播。多样性，离开物质载体，信息无法表现和传播。l人们在做出某种行为或决策之前，存在不确定性，随人们在做出某种行为或决策之前，存在不确定性，随着相关信息的收集和分析，不确定性逐渐消除了。着相关信息的收集和分析，不确定性逐渐消除了。l信息是无形财富，是战略资源。正确

4、、有效地利用信信息是无形财富，是战略资源。正确、有效地利用信息，是社会发达程度的标志之一。息，是社会发达程度的标志之一。第4页l信息的主要特点如下：信息的主要特点如下：l广泛性：广泛性：信息普遍存在于自然界、人类社会和人类思维信息普遍存在于自然界、人类社会和人类思维活动中。活动中。l客观性：客观性：信息是客观事物的特征和变化的真实反映。信息是客观事物的特征和变化的真实反映。l传递性：传递性：任何信息从信源出发，只有经过信息载体才能任何信息从信源出发，只有经过信息载体才能被信宿接收并进行处理和运用。信息可以在时间上或空被信宿接收并进行处理和运用。信息可以在时间上或空间上从一点转移到另一点，可以通

5、过语言、动作、文献、间上从一点转移到另一点，可以通过语言、动作、文献、通信、电子计算机等各种媒介来传递，而且信息的传递通信、电子计算机等各种媒介来传递，而且信息的传递不受时间或空间限制。信息在空间中的传递称为通信；不受时间或空间限制。信息在空间中的传递称为通信；信息在时间上的传递称为存储。可以通过不同的途径完信息在时间上的传递称为存储。可以通过不同的途径完成信息的传递，而互联网则为信息的传递提供了便捷的成信息的传递，而互联网则为信息的传递提供了便捷的途径。途径。l共享性：共享性：信息作为一种资源，不同个体或群体均可共同信息作为一种资源，不同个体或群体均可共同享有。享有。第5页l时效性：时效性：

6、信息能够反映事物最新的变化状态。在信息能够反映事物最新的变化状态。在一定的时间里，抓住信息、利用信息，就能取得一定的时间里，抓住信息、利用信息，就能取得成功。成功。l滞后性：滞后性：有些信息虽然当前用不上，但它的价值有些信息虽然当前用不上，但它的价值却仍然存在，以后还会有用。却仍然存在，以后还会有用。l再生性：再生性：人类可利用的资源可归结为人类可利用的资源可归结为3类，即物质、类，即物质、能源和信息。物质和能源都是不可再生的，属于能源和信息。物质和能源都是不可再生的，属于一次性资源，而信息是可再生的。信息的开发意一次性资源，而信息是可再生的。信息的开发意味着生产，信息的利用又意味着再生产。味

7、着生产，信息的利用又意味着再生产。l不灭性：不灭性：信息从信息源发出后，其自身的信息量信息从信息源发出后，其自身的信息量没有减少，可以被复制并长期保存和重复使用。没有减少，可以被复制并长期保存和重复使用。l能动性：能动性：信息的产生、存在和流通，依赖于物质信息的产生、存在和流通，依赖于物质和能量；反过来，信息可以控制和支配物质和能和能量；反过来，信息可以控制和支配物质和能量的流动，并对其改变价值产生影响。量的流动，并对其改变价值产生影响。第6页l2.信息社会的概念和特点信息社会的概念和特点l信息社会也称信息化社会，是信息起主要作用的社会。信息社会也称信息化社会，是信息起主要作用的社会。l在信息

8、社会中，信息成为比物质和能源更为重要的资在信息社会中，信息成为比物质和能源更为重要的资源，以开发和利用信息资源为目的的信息经济活动迅速源，以开发和利用信息资源为目的的信息经济活动迅速扩大，逐渐成为国民经济活动的主要内容，信息产业将扩大，逐渐成为国民经济活动的主要内容，信息产业将成为整个社会最重要的支柱产业，信息经济在国民经济成为整个社会最重要的支柱产业，信息经济在国民经济中占据主导地位。中占据主导地位。l以计算机、微电子和通信技术为主的信息技术革命以计算机、微电子和通信技术为主的信息技术革命将推进智能工具的广泛使用，进一步提高整个社会的劳将推进智能工具的广泛使用，进一步提高整个社会的劳动生产率

9、。智能化的综合网络将遍布社会的各个角落，动生产率。智能化的综合网络将遍布社会的各个角落，固定电话、移动电话、电视、计算机等各种信息化的终固定电话、移动电话、电视、计算机等各种信息化的终端设备将无处不在，人们无论何时何地都可以获得文字、端设备将无处不在，人们无论何时何地都可以获得文字、声音、图像等信息，易用、价廉、随身的数字产品及各声音、图像等信息，易用、价廉、随身的数字产品及各种基于网络的家电产品将被广泛应用，人们将被各种信种基于网络的家电产品将被广泛应用，人们将被各种信息终端所包围，信息技术将从根本上改变人们的生活方息终端所包围，信息技术将从根本上改变人们的生活方式、行为方式和价值观念。式、

10、行为方式和价值观念。第7页l信息社会的主要特点如下：信息社会的主要特点如下：l在国民经济总产值中，信息经济所创产值与其它在国民经济总产值中，信息经济所创产值与其它行业所创产值相比占绝对优势。行业所创产值相比占绝对优势。l信息社会的的农业生产和工业生产将建立在基于信息社会的的农业生产和工业生产将建立在基于信息技术的智能化的信息设备的基础之上。信息技术的智能化的信息设备的基础之上。l信息社会的电信、银行、物流、电视、医疗、商信息社会的电信、银行、物流、电视、医疗、商业、保险等服务将依赖于智能化的信息设备。家庭生业、保险等服务将依赖于智能化的信息设备。家庭生活也将建立在智能化的信息设备之上。活也将建

11、立在智能化的信息设备之上。l信息技术的发展催生了一大批新的就业形态和就信息技术的发展催生了一大批新的就业形态和就业方式，劳动力结构出现根本性的变化，从事信息职业方式，劳动力结构出现根本性的变化，从事信息职业的人数与从事其它职业的人数相比已占绝对优势。业的人数与从事其它职业的人数相比已占绝对优势。l全日制工作方式朝着弹性工作方式转变。全日制工作方式朝着弹性工作方式转变。第8页l信息技术的发展所带来的现代化运输工具和信息技术的发展所带来的现代化运输工具和信息通讯工具使人们冲破了地域上的障碍，真正信息通讯工具使人们冲破了地域上的障碍，真正的世界市场开始形成。的世界市场开始形成。l信息技术提供给人们新

12、的交易手段，电子商信息技术提供给人们新的交易手段，电子商务成为实现交易的基本形态。务成为实现交易的基本形态。l生活模式、文化模式的多样化和个性化得到加生活模式、文化模式的多样化和个性化得到加强，可供个人自由支配的时间和活动的空间都有强，可供个人自由支配的时间和活动的空间都有较大幅度的增加。较大幅度的增加。l尊重知识的价值观念成为社会风尚，是否拥有尊重知识的价值观念成为社会风尚，是否拥有知识成为对劳动者的基本要求。知识成为对劳动者的基本要求。l人类生活不断趋向和谐，社会可持续发展。人类生活不断趋向和谐，社会可持续发展。第9页二、信息技术二、信息技术1.信息处理信息处理l对信息的收集、识别、存储、

13、提取、加工、对信息的收集、识别、存储、提取、加工、变换、传递、整理、检索、检测、分析、变换、传递、整理、检索、检测、分析、发布等一系列活动被称为信息处理。发布等一系列活动被称为信息处理。第10页l在人类的发展过程中，信息处理大致经历了如下的四个在人类的发展过程中，信息处理大致经历了如下的四个阶段：阶段：l原始阶段：原始阶段：本阶段的特点是使用语言、图画、算筹以及其它标记本阶段的特点是使用语言、图画、算筹以及其它标记物（如结绳记事）来进行信息处理。物（如结绳记事）来进行信息处理。l手工阶段：手工阶段：本阶段的特点是使用文字来进行信息处理，造纸技术本阶段的特点是使用文字来进行信息处理，造纸技术和印

14、刷技术的出现，推动了本阶段信息处理能力的提高。和印刷技术的出现，推动了本阶段信息处理能力的提高。l机电阶段：机电阶段：本阶段的特点是使用机电手段来进行信息处理，蒸汽本阶段的特点是使用机电手段来进行信息处理，蒸汽机、无线电报、有线电话和雷达的广泛使用，大大增强了人们进机、无线电报、有线电话和雷达的广泛使用，大大增强了人们进行信息处理的能力。行信息处理的能力。l现代阶段：现代阶段：本阶段的特点是使用传感技术、计算机技术、通信技本阶段的特点是使用传感技术、计算机技术、通信技术和控制技术，在计算机、网络、广播电视等各种设备支持下进术和控制技术，在计算机、网络、广播电视等各种设备支持下进行信息处理。与过

15、去相比，人们进行信息处理的能力发生了翻天行信息处理。与过去相比，人们进行信息处理的能力发生了翻天覆地的变化。覆地的变化。l信息与数据有着密切的关系，任何一种信息，当它可以经过编码信息与数据有着密切的关系，任何一种信息，当它可以经过编码转化为二进制的数据形式时，那么就可以通过计算机和互联网进转化为二进制的数据形式时，那么就可以通过计算机和互联网进行存储、加工、变换、检索、传递、发布行存储、加工、变换、检索、传递、发布第11页2.信息技术的概念和特点信息技术的概念和特点l信息技术（信息技术（InformationTechnology，简称，简称IT）主要包括计算机技术、通讯技术、传感技术和控主要包

16、括计算机技术、通讯技术、传感技术和控制技术。制技术。l信息技术因使用的目的、范围、层次不同而有不信息技术因使用的目的、范围、层次不同而有不同的表述。同的表述。l广义而言，信息技术是指能充分利用与扩展人类广义而言，信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。l狭义而言，信息技术是指利用计算机、网络、广狭义而言，信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备、软件工具与科学方法，播电视等各种硬件设备、软件工具与科学方法，进行信息处理的技术之和。进行信息处理的技术之和。第12页信息技术的主要特点如下：信息技术的主要特点如下

17、：l高速化：高速化：计算机和通信的发展追求的均是高速度、大容量。计算机和通信的发展追求的均是高速度、大容量。l网络化：网络化：信息网络分为电信网、广电网和计算机网，三网有各信息网络分为电信网、广电网和计算机网，三网有各自的形成过程，其服务对象、发展模式和功能等有所交叉，又自的形成过程，其服务对象、发展模式和功能等有所交叉，又互为补充。信息网络的发展异常迅速，从局域网到广域网，再互为补充。信息网络的发展异常迅速，从局域网到广域网，再到国际互联网及有到国际互联网及有“信息高速公路信息高速公路”之称的高速信息传输网络，之称的高速信息传输网络，计算机网络在现代信息社会中扮演了重要的角色。计算机网络在现

18、代信息社会中扮演了重要的角色。l数字化：数字化：数字化就是将信息用电磁介质或半导体存储器按二进数字化就是将信息用电磁介质或半导体存储器按二进制编码的方法加以处理和传输，在信息处理和传输领域，广泛制编码的方法加以处理和传输，在信息处理和传输领域，广泛采用的是只用采用的是只用“0”和和“1”两个基本符号组成的二进制编码，两个基本符号组成的二进制编码，二进制数字信号是现实世界中最容易被表达、物理状态最稳定二进制数字信号是现实世界中最容易被表达、物理状态最稳定的信号。的信号。l个性化：个性化：信息技术将实现以个人为目标的通信方式，充分体现信息技术将实现以个人为目标的通信方式，充分体现可移动性和全球性，

19、实现个人通信全球性、大规模的网络容量可移动性和全球性，实现个人通信全球性、大规模的网络容量和智能化的功能。和智能化的功能。l智能化：智能化：智能化的应用体现在利用计算机模拟人的智能，如机智能化的应用体现在利用计算机模拟人的智能，如机器人、医疗诊断专家系统及推理证明、智能化的各种辅助软件、器人、医疗诊断专家系统及推理证明、智能化的各种辅助软件、自动考核与评价系统、视听教学媒体及仿真实验等。自动考核与评价系统、视听教学媒体及仿真实验等。第13页3.信息技术的应用和发展趋势l信息技术的应用十分广泛，目前已经渗透到人类信息技术的应用十分广泛，目前已经渗透到人类活动的所有领域。活动的所有领域。l例如在工

20、业领域，包括钢铁、汽车、电力、化工例如在工业领域，包括钢铁、汽车、电力、化工和纺织等各个行业，在生产过程管理、财务和人和纺织等各个行业，在生产过程管理、财务和人员管理、办公自动化、市场销售和新产品研发等员管理、办公自动化、市场销售和新产品研发等各个方面，都离不开信息技术。各个方面，都离不开信息技术。l例如在农业领域，借助信息技术，许多国家大力例如在农业领域，借助信息技术，许多国家大力发展发展“精准农业精准农业”。在生产管理、土地精确定位、。在生产管理、土地精确定位、农情监测、产量估算、病虫害预报和农药评价等农情监测、产量估算、病虫害预报和农药评价等方面，广泛应用信息技术。方面，广泛应用信息技术

21、。第14页l例如在军事领域，信息化战争是信息技术的必然例如在军事领域，信息化战争是信息技术的必然产物，许多国家组建了信息化部队。信息网络将产物，许多国家组建了信息化部队。信息网络将卫星、飞机、军舰、战车以及参战人员连接起来，卫星、飞机、军舰、战车以及参战人员连接起来，信息化武器（如导弹）被大量装备部队。信息化武器（如导弹）被大量装备部队。l例如在医疗领域，信息技术已经应用于医疗信息例如在医疗领域，信息技术已经应用于医疗信息的管理。随着信息技术的发展，远程诊断和治疗、的管理。随着信息技术的发展，远程诊断和治疗、远程医疗跟踪、机器人手术和生物成像将逐渐实远程医疗跟踪、机器人手术和生物成像将逐渐实现

22、并普及。现并普及。l例如在教育领域，不论是高等教育还是中小学教例如在教育领域，不论是高等教育还是中小学教育，都在运用信息技术。在课堂上，通过计算机育，都在运用信息技术。在课堂上，通过计算机和音像设备，多媒体教学形式被广泛采用。通过和音像设备，多媒体教学形式被广泛采用。通过网络，任何偏僻地方的学生都可以享受优秀的教网络，任何偏僻地方的学生都可以享受优秀的教育资源，都能接触到先进的教学内容。育资源，都能接触到先进的教学内容。第15页信息技术存在如下的一些发展趋势：信息技术存在如下的一些发展趋势：l计算机处理信息的速度越来越快，存储信息的容量越来越大，计算机处理信息的速度越来越快，存储信息的容量越来

23、越大，硬件的体积越来越小。目前人们正在研究半导体新技术，如：硬件的体积越来越小。目前人们正在研究半导体新技术，如：纳米技术、以电子束取代光刻技术，以及分子芯片和生物芯纳米技术、以电子束取代光刻技术，以及分子芯片和生物芯片技术，这些技术可使计算机向着高集成度、高速度、低功片技术，这些技术可使计算机向着高集成度、高速度、低功耗、低成本的方向发展。耗、低成本的方向发展。l下一代的互联网传输信息的速度应该更快、信息应该更安全下一代的互联网传输信息的速度应该更快、信息应该更安全可靠、人们使用起来应该更方便以及容易管理。可靠、人们使用起来应该更方便以及容易管理。“物联网物联网”的应用将更加广泛。下一代的网

24、络规模应具有巨大的网络地的应用将更加广泛。下一代的网络规模应具有巨大的网络地址空间，几十年也址空间，几十年也“用不完用不完”。目前人们正在研究将网络地。目前人们正在研究将网络地址扩展为址扩展为128位（位（bit）。）。l计算机向着小型化、人性化和智能化等多个方向发展。随着计算机向着小型化、人性化和智能化等多个方向发展。随着笔输入、语音识别、生物测定、光学识别等技术的发展，人笔输入、语音识别、生物测定、光学识别等技术的发展，人与计算机的交流将更加便捷。使用计算机模拟人的感觉和思与计算机的交流将更加便捷。使用计算机模拟人的感觉和思维能力，人们将开发出更先进的智能机器人以及专家系统。维能力，人们将

25、开发出更先进的智能机器人以及专家系统。l人们将更加重视信息技术与其它科学技术的交叉研究，将更人们将更加重视信息技术与其它科学技术的交叉研究，将更加重视信息技术对环境和生态的影响，将更加重视信息技术加重视信息技术对环境和生态的影响，将更加重视信息技术伦理道德与法制环境建设方面的研究。伦理道德与法制环境建设方面的研究。第16页三、电子商务的概念电子商务的概念l电子商务的产生有着深刻的技术背景和商业背景，电子商务的产生有着深刻的技术背景和商业背景，它依赖于计算机技术和网络通讯技术的的迅速发展它依赖于计算机技术和网络通讯技术的的迅速发展和广泛应用，它顺应全球经济一体化的浪潮。和广泛应用，它顺应全球经济

26、一体化的浪潮。l可以将电子商务理解为交易各方以电子方式进行的可以将电子商务理解为交易各方以电子方式进行的任何形式的商业交易。也可以将电子商务理解为一任何形式的商业交易。也可以将电子商务理解为一种多技术的集合体，包括交换数据（如电子数据交种多技术的集合体，包括交换数据（如电子数据交换换EDI、电子邮件、电子邮件E-mail）、获得数据（如共享数）、获得数据（如共享数据库、电子公告牌）、自动获取数据（如条形码）据库、电子公告牌）、自动获取数据（如条形码）等。等。第17页电子商务的概念应包含如下五点：电子商务的概念应包含如下五点：l采用多种电子形式，特别是通过互联网。采用多种电子形式，特别是通过互联

27、网。l实现商品交易和服务交易（包括人力资源服务、实现商品交易和服务交易（包括人力资源服务、资金和信息服务）。资金和信息服务）。l包含企业间和企业内部的商务活动（如生产、经包含企业间和企业内部的商务活动（如生产、经营、管理、财务等活动）。营、管理、财务等活动）。l涵盖交易的各个环节（如询价、报价、订货、售涵盖交易的各个环节（如询价、报价、订货、售后服务等）。后服务等）。l采用电子形式的目的是为了跨越时空限制、提高采用电子形式的目的是为了跨越时空限制、提高效率。效率。第18页l电子商务的基本目标是：电子商务的基本目标是：l扩大消费者的队伍，加强企业与用户间的扩大消费者的队伍，加强企业与用户间的联系

28、，扩展市场，增加企业收入；减少流联系，扩展市场，增加企业收入；减少流通交易的费用，降低企业的成本；减少商通交易的费用，降低企业的成本；减少商品的流通环节和流通时间；加快对消费者品的流通环节和流通时间；加快对消费者需求的响应速度；建立企业网站，树立企需求的响应速度；建立企业网站，树立企业形象，增强企业竞争力。业形象，增强企业竞争力。第19页电子商务一般可分为如下四种类型：电子商务一般可分为如下四种类型：l企业内部的电子商务。这种电子商务通过企业内企业内部的电子商务。这种电子商务通过企业内部网来处理信息，实现企业内部各部门之间的交部网来处理信息，实现企业内部各部门之间的交易。这种电子商务的对象是相

29、对确定的，它对交易。这种电子商务的对象是相对确定的，它对交易的安全性和可靠性的要求是比较低的。易的安全性和可靠性的要求是比较低的。l企业之间的电子商务。这种电子商务通过互联网企业之间的电子商务。这种电子商务通过互联网来处理信息，实现企业之间的交易。例如企业通来处理信息，实现企业之间的交易。例如企业通过互联网采购原材料，企业通过互联网转帐、付过互联网采购原材料，企业通过互联网转帐、付款等。这种类型是电子商务的主要形式，它对交款等。这种类型是电子商务的主要形式，它对交易的安全性和可靠性的要求是比较高的。易的安全性和可靠性的要求是比较高的。第20页l企业与消费者之间的电子商务。这种电子商务是企业与消

30、费者之间的电子商务。这种电子商务是人们比较熟悉的，企业与消费者借助互联网，进人们比较熟悉的，企业与消费者借助互联网，进行交易活动。大量的网上商店的出现，节省了交行交易活动。大量的网上商店的出现，节省了交易双方的时间和空间，也节省了交易双方的交易易双方的时间和空间，也节省了交易双方的交易成本，提高了交易效率，因此得到迅速发展。成本，提高了交易效率，因此得到迅速发展。l企业与政府之间的电子商务。这种电子商务包括企业与政府之间的电子商务。这种电子商务包括企业与政府之间的各项事务。一方面，政府做为企业与政府之间的各项事务。一方面，政府做为消费者，可以通过互联网发布采购清单，另一方消费者，可以通过互联网

31、发布采购清单，另一方面，通过互联网，政府发挥对企业宏观调控、规面，通过互联网，政府发挥对企业宏观调控、规范指导、管理监督的作用。范指导、管理监督的作用。第21页第二节第二节计算机概论计算机概论一、计算机的产生一、计算机的产生l世界上第一台电子计算机在世界上第一台电子计算机在1946年诞生，年诞生，它的名字是它的名字是ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer)，即电子数值，即电子数值积分计算机。积分计算机。第22页l1943年，为研究武器中复杂的数学计算问题，美国陆军弹年，为研究武器中复杂的数学计算问题，美国陆军弹道研究室把研制任务交给了美国宾

32、夕法尼亚州立大学，并道研究室把研制任务交给了美国宾夕法尼亚州立大学，并由物理学家莫奇利由物理学家莫奇利(JohnW.Mauchly)博士和埃克特博士和埃克特(J.PresperEckert)博士领导的研究小组设计制造了这台博士领导的研究小组设计制造了这台电子数值积分计算机。电子数值积分计算机。l该机于该机于1946年正式通过验收并投入运行，该机共使用了年正式通过验收并投入运行，该机共使用了18000多个电子管，多个电子管，1500多只继电器，多只继电器，7000多只电阻，重多只电阻，重量超过量超过30吨，占地吨，占地170平方米，每小时耗电平方米，每小时耗电150KW，运算，运算速度为速度为5

33、000次次/秒加法运算。秒加法运算。lENIAC计算机最主要的缺点是存储容量太小，基本上不能计算机最主要的缺点是存储容量太小，基本上不能存储程序，只能依靠线路连接的方法，而且不具备计算机存储程序，只能依靠线路连接的方法，而且不具备计算机主要的工作原理特征主要的工作原理特征存储程序和程序控制。存储程序和程序控制。第23页5000次加法次加法/秒秒体重体重28吨吨占地占地170m218800只电子管只电子管1500个继电器个继电器功率功率150KW第一台电子计算机（第一台电子计算机（ENIAC）第24页l第一台电子计算机出现后，美籍匈牙利数学家冯第一台电子计算机出现后，美籍匈牙利数学家冯诺依曼诺依

34、曼(VonNeuman)针对针对ENIAC在存储程序方面的弱点，提出了在存储程序方面的弱点，提出了“存储程序控制存储程序控制”的通用计算机方案，该方案在两个方面进的通用计算机方案，该方案在两个方面进行了突出和关键性的改进行了突出和关键性的改进采用二进制和存储器，根据此采用二进制和存储器，根据此原理设计的第一台计算机名叫原理设计的第一台计算机名叫EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer)。l从计算机的诞生至今已经历了半个多世纪，但其基本体系结从计算机的诞生至今已经历了半个多世纪，但其基本体系结构和基本的作用机理仍然沿用冯构和基本的作用机理

35、仍然沿用冯诺依曼的最初构想，所以诺依曼的最初构想，所以现代的计算机也被称为冯现代的计算机也被称为冯诺依曼型计算机。诺依曼型计算机。l世界上第一台投入运行的存储程序式电子计算机是世界上第一台投入运行的存储程序式电子计算机是EDSAC(ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator)，它是，它是由英国剑桥大学的维尔克斯教授在接受了冯由英国剑桥大学的维尔克斯教授在接受了冯诺依曼的存储诺依曼的存储程序思想后于程序思想后于1947年开始领导设计的，该机于年开始领导设计的，该机于1949年年5月制月制成并投入运行。成并投入运行。第25页世界上第一台程序存储式计算世界上第

36、一台程序存储式计算EDSAC由英国剑桥由英国剑桥大学的莫利斯大学的莫利斯威尔克于威尔克于1949年研制成功，它标志年研制成功，它标志着计算机时代的真正开始。着计算机时代的真正开始。第一台程序存储式计算机第一台程序存储式计算机第一台程序存储计算机第一台程序存储计算机EDSAC1949第26页二、计算机的发展历程若按计算机中所采用的电子逻辑器件来划分，若按计算机中所采用的电子逻辑器件来划分，可以分为可以分为4个阶段，又称为四代。个阶段，又称为四代。代次起止年份所用电子元器件数据处理方式运算速度应用领域第一代第一代19461958电子管机器语言或汇编语言5千3万次/秒国防及高科技第二代1958196

37、4晶体管高级程序设计语言数十万几百万次/秒工程设计、数据处理第三代19641970中、小规模集成电路结构化、模块化程序设计、实时处理数百万几千万次/秒工业控制、数据处理第四代1970今大规模、超大规模集成电路分时、实时数据处理、计算机网络上亿条指令/秒工业、生活等各方面第27页计算机发展的几个阶段计算机发展的几个阶段第一代第一代（19461956）电子管电子管5千千4万（次万（次/秒）秒）第二代第二代（19571964）晶体管晶体管几十万几十万百万（次百万（次/秒）秒）第三代第三代（19651970）集成电路集成电路百万百万几百万（次几百万（次/秒）秒）第四代第四代（197190年代）年代）大

38、规模集成电路大规模集成电路几百万几百万几亿（次几亿（次/秒）秒）第28页三、微型计算机的发展历程 第一代微处理器第一代微处理器(19711973年年)，以以4位微处理位微处理器器Intel4004和和8位的位的Intel8008为代表。为代表。Intel4004主要主要用于计算器、电动打字机、照相机、台秤、电视机等家用于计算器、电动打字机、照相机、台秤、电视机等家用电器上，提高它们的性能。用电器上，提高它们的性能。Intel8008是世界上第一是世界上第一种种8位的微处理器，它的指令系统不完整，存储器容量位的微处理器，它的指令系统不完整，存储器容量只有几百字节，没有操作系统，只有汇编语言，主要

39、用只有几百字节，没有操作系统，只有汇编语言，主要用于工业仪表、过程控制。于工业仪表、过程控制。随着随着20世纪世纪70年代大规模集成电路的发展及微处年代大规模集成电路的发展及微处理器理器Intel4004和和Intel8008的出现，诞生了微型计算机。的出现，诞生了微型计算机。微型计算机是以微处理器为核心的，是随着微处理器微型计算机是以微处理器为核心的，是随着微处理器的发展而发展的，从第一代个人微型计算机问世到现的发展而发展的，从第一代个人微型计算机问世到现在，微处理器芯片已经发展到第六代产品。在，微处理器芯片已经发展到第六代产品。第29页l第二代微处理器第二代微处理器(19741977年年)

40、，以微处理器以微处理器Intel8080、Zilog公司的公司的Z80和和Motorola公司的公司的M6800为代表。与第一代微处理器相比，集成度为代表。与第一代微处理器相比，集成度提高了提高了14倍，运算速度提高了倍，运算速度提高了1015倍，指令倍，指令系统相对比较完善，已具备典型的计算机体系结系统相对比较完善，已具备典型的计算机体系结构及中断、直接存储器存取等功能。构及中断、直接存储器存取等功能。l第三代微处理器第三代微处理器(19781984年年)，以以16位微处位微处理器理器Intel8086、准、准16位微处理器位微处理器Intel8088、Zilog公司的公司的Z8000、Mo

41、torola公司的公司的M68000和和16位微处理器位微处理器80286、M68020、Z80000为代表。为代表。美国美国IBM公司将公司将8088芯片用于其研制的芯片用于其研制的IBM-PC机中，从而开创了全新的微机时代，个人电脑真机中，从而开创了全新的微机时代，个人电脑真正走进了人们的工作和生活之中。正走进了人们的工作和生活之中。返返 回回第30页l第四代微处理器第四代微处理器(19851992年年)，32位微处理位微处理器时代。器时代。1985年英特尔公司发布了年英特尔公司发布了80386DX，其内，其内部包含部包含27.5万个晶体管，时钟频率为万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，

42、后逐，后逐步提高到步提高到20MHz、25MHz、33MHz、40MH。1989年英特尔公司推出年英特尔公司推出80486芯片，集成了芯片，集成了120万个晶体万个晶体管，使用管，使用1微米的制造工艺。时钟频率从微米的制造工艺。时钟频率从25MHz逐步逐步提高到提高到33MHz、40MHz、50MHz。l第五代微处理器（第五代微处理器（19932005年），年），第五代是第五代是奔腾（奔腾（pentium）系列微处理器时代，是从）系列微处理器时代，是从32位微处位微处理器向理器向64位过渡的时代，典型产品是位过渡的时代，典型产品是Intel公司的奔腾公司的奔腾系列芯片及与之兼容的系列芯片及与之

43、兼容的AMD公司的公司的K6系列微处理器系列微处理器芯片，如芯片，如Intel公司公司1997年推出的年推出的PentiumMMX、2000年开始推出的年开始推出的Pentium4、以及、以及2005年开始推出年开始推出的双核心的的双核心的PentiumD和和PentiumEE等。随着等。随着MMX（MultiMediaeXtended）微处理器的出现，使）微处理器的出现，使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。了更高的台阶。第31页l第六代微处理器第六代微处理器(2005年以后年以后)，是酷睿是酷睿（core）系列微处理器时

44、代。代表产品有）系列微处理器时代。代表产品有酷睿酷睿2（Core2Duo）、酷睿）、酷睿i7、酷睿、酷睿i5、酷睿酷睿i3等。等。64位微处理器成为主导产品。酷位微处理器成为主导产品。酷睿睿i7是一款是一款45nm原生四核处理器，处理器原生四核处理器，处理器拥有拥有8MB三级缓存，支持三通道三级缓存，支持三通道DDR3内存，内存，处理器采用处理器采用LGA1366针脚设计，处理器能针脚设计，处理器能以八线程运行。酷睿以八线程运行。酷睿i7的时钟频率达到的时钟频率达到3GHz以上。以上。第32页由于计算机技术发展十分迅速，产品不断更新换代。未来由于计算机技术发展十分迅速，产品不断更新换代。未来由

45、于计算机技术发展十分迅速，产品不断更新换代。未来由于计算机技术发展十分迅速，产品不断更新换代。未来的计算机将向巨型化、微型化、网络化、智能化方向发展，将的计算机将向巨型化、微型化、网络化、智能化方向发展，将的计算机将向巨型化、微型化、网络化、智能化方向发展，将的计算机将向巨型化、微型化、网络化、智能化方向发展，将更加广泛地应用于用户的工作和生活中。更加广泛地应用于用户的工作和生活中。更加广泛地应用于用户的工作和生活中。更加广泛地应用于用户的工作和生活中。巨型化：巨型化：巨型化：巨型化：巨型化是指发展速度更快、存储容量更大、功能巨型化是指发展速度更快、存储容量更大、功能巨型化是指发展速度更快、存

46、储容量更大、功能巨型化是指发展速度更快、存储容量更大、功能更强、可靠性更高的巨型计算机。如我国的更强、可靠性更高的巨型计算机。如我国的更强、可靠性更高的巨型计算机。如我国的更强、可靠性更高的巨型计算机。如我国的“银河银河银河银河”、“曙光曙光曙光曙光”、“天河天河天河天河”、“星云星云星云星云”，以及美国的，以及美国的，以及美国的，以及美国的“泰坦泰坦泰坦泰坦”、“美洲虎美洲虎美洲虎美洲虎”。巨型机的发展集中体现了计算机科学的水平。巨型机的发展集中体现了计算机科学的水平。巨型机的发展集中体现了计算机科学的水平。巨型机的发展集中体现了计算机科学的水平。微型化：微型化：微型化：微型化：微型化是指发

47、展体积更小、功能更强、集成度和微型化是指发展体积更小、功能更强、集成度和微型化是指发展体积更小、功能更强、集成度和微型化是指发展体积更小、功能更强、集成度和可靠性更高、价格更便宜、适用范围更广的计算机。可靠性更高、价格更便宜、适用范围更广的计算机。可靠性更高、价格更便宜、适用范围更广的计算机。可靠性更高、价格更便宜、适用范围更广的计算机。网络化：网络化：网络化：网络化：网络化是指利用现代通信技术把分布在不同地理网络化是指利用现代通信技术把分布在不同地理网络化是指利用现代通信技术把分布在不同地理网络化是指利用现代通信技术把分布在不同地理位置的计算机互联起来，组成能实现硬件、软件资源共享和相位置的

48、计算机互联起来，组成能实现硬件、软件资源共享和相位置的计算机互联起来，组成能实现硬件、软件资源共享和相位置的计算机互联起来，组成能实现硬件、软件资源共享和相互交流的计算机网络。互交流的计算机网络。互交流的计算机网络。互交流的计算机网络。智能化：智能化：智能化：智能化：智能化是指使计算机模拟人的思维活动，利用计智能化是指使计算机模拟人的思维活动，利用计智能化是指使计算机模拟人的思维活动，利用计智能化是指使计算机模拟人的思维活动，利用计算机的算机的算机的算机的“记忆记忆记忆记忆”和逻辑判断能力，识别文字、图像和翻译各种和逻辑判断能力，识别文字、图像和翻译各种和逻辑判断能力，识别文字、图像和翻译各种

49、和逻辑判断能力，识别文字、图像和翻译各种语言，使其具有思考、推理、联想和证明等功能。语言，使其具有思考、推理、联想和证明等功能。语言，使其具有思考、推理、联想和证明等功能。语言，使其具有思考、推理、联想和证明等功能。四、计算机的发展趋势四、计算机的发展趋势第33页除了以上几个发展方向之外，人们还除了以上几个发展方向之外，人们还将研究光子计算机、生物计算机、超导计将研究光子计算机、生物计算机、超导计算机、纳米计算机、量子计算机。研究的算机、纳米计算机、量子计算机。研究的目标是打破现有计算机的基于集成电路的目标是打破现有计算机的基于集成电路的体系结构，使得计算机能够像人那样具有体系结构，使得计算机

50、能够像人那样具有思维、推理和判断能力。思维、推理和判断能力。第34页光子（光子（光子（光子（photonphoton）计算机利用光子取代电子进行数据）计算机利用光子取代电子进行数据）计算机利用光子取代电子进行数据）计算机利用光子取代电子进行数据运算、数据存储和数据传输，用不同的波长表示不同的运算、数据存储和数据传输，用不同的波长表示不同的运算、数据存储和数据传输，用不同的波长表示不同的运算、数据存储和数据传输，用不同的波长表示不同的数据。光子计算机的运算速度可能比现在的计算机的速数据。光子计算机的运算速度可能比现在的计算机的速数据。光子计算机的运算速度可能比现在的计算机的速数据。光子计算机的运