计算机的产生和发展 王 永 辉 泾川电大工作站

计算机的产生和发展 世界上第一台计算机何时何地诞生？ 计算机发展分哪几个阶段，各阶段的标志是什么？ 计算机发展局势 计算机 发展史 计划时间:2分钟 实际时间:

计算机的发展史 起 迄 年 代别 主要逻辑元件 使用的软件 晶体管 高级语言、监控程序、 简单操作系统 集成电路 电子管 机器语言、汇编语言 晶体管 高级语言、监控程序、 简单操作系统 集成电路 功能较强的操作系统、 会话式语言 大规模或超大规模集成电路 软件工程的研究与应用、数据库、语言编译系统和网络软件 1946-1957 1958-1964 1965-1970 1970至今 一 二 三 四

计算工具的发展史 计算机 时代 Charles Babbage 1822 差分机 1642 Blaise Pascal 加法器 ENIAC MARK I 1833 分析机 计划时间:5分钟 实际时间: 1. 2000年前的算盘 2. 法国数学家Pascal 1642年发明齿轮式加法器 3. 1673年德国数学家莱布尼兹发明通用计算器（十进制乘除运算） 4. 1822年英国数学家巴贝奇发明机械式数字微分机 5. 1890年美国的海勒内茨发明穿孔卡片系统，成立计算制表公司，1924年更名为国际商用机器公司IBM 6. 1936年，图灵设计了图灵机（奠定计算机理论基础） 7. 1946年，冯. 诺依曼设计计算机体系结构 8. 1946年美国宾夕法尼亚大学诞生世界第一台电子数字计算机

计算机的诞生 ENIAC (1946)第一台计算机(美国) 18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 耗电150千瓦 保存80个字节 每秒5千次加、减法运算 价值40万美元 计划时间:2分钟 实际时间: 使用十进制计算，插头互连控制程序 内存容量太小，计算程序要通过开关和接线来安排，只有专家才能操作

第一代：电子管计算机 逻辑元件 电子管 内 存 延迟线或磁芯 外 存 纸带、卡片或磁带 工作速度 几千～几万次／秒 逻辑元件 电子管 内 存 延迟线或磁芯 外 存 纸带、卡片或磁带 工作速度 几千～几万次／秒 软 件 机器语言或汇编语言 应 用 科学计算 代表机型 ENIAC 特 点 体积庞大，运算速度低，成本高 计划时间:2分钟 实际时间: 使用电子管、磁鼓、穿孔纸带、电传打字机

第二代：晶体管计算机 逻辑元件 晶体管 内 存 磁芯 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万次／秒 软 件 高级算法语言 逻辑元件 晶体管 内 存 磁芯 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万次／秒 软 件 高级算法语言 应 用 事务管理及工业控制 代表机型 IBM 7000 系列 优 点 体积小，寿命长，速度 快，能耗少，可靠性高 计划时间:2分钟 实际时间: 1947年肖克等人发明了晶体管 使用晶体管、磁芯、磁鼓、磁带

第三代：集成电路计算机 ＳＳＩ ＭＳＩ 逻辑元件 中小规模集成电路（硅） 内 存 半导体存储器 外 存 磁带或磁盘 逻辑元件 中小规模集成电路（硅） 内 存 半导体存储器 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万～几千万次/秒 软 件 高级算法语言、操作 系统 应 用 计算、管理及控制 代表机型 IBM System /360 优 点 体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长 发展特点 计算机设计出现了标准化、通用化、系列化的局面 ＳＳＩ ＭＳＩ 计划时间:2分钟 实际时间: 1960年集成电路问世

第四代：大规模集成电路计算机 ＬＳＩ ＶＬＳＩ 逻辑元件 （超）大规模集成电路 内 存 半导体存储器 外 存 磁盘和光盘 逻辑元件 （超）大规模集成电路 内 存 半导体存储器 外 存 磁盘和光盘 工作速度 几百万～几千万次／秒 应 用 以计算机网络为特征 微型计算机属于第四代计算机 ＬＳＩ ＶＬＳＩ 计划时间:2分钟 实际时间: 1970年，世界第一个微处理器Intel 4004诞生 Intel 4004为4位微处理器，采用10微米工艺，集成2300个晶体管，主频为108KHz 1998年Intel公司生产的PII为64位微处理器，采用0.25微米工艺，集成750万个晶体管，主频450MHz Intel PENTIUM

第五代：智能化计算机 主攻目标——让计算机具有人的听、说、读、写和思维推理能力 神经网络计算机 用数据单元模拟人脑的神经元，并利用神经元结点的分布式存储和相互关联来模拟人脑活动 生物计算机 使用蛋白分子为主要原料制成的生物芯片构成，存储能力巨大，而且以波的形式来传播信息 计划时间:5分钟 实际时间: 1992年，日本政府提出五代机概念，目标是实现智能计算机，它将和人一样具有推理和学习功能，1992年宣布结束。 美国科学家提出第六代计算机概念，它是能模拟人脑功能的超分散和超平行处理信息的人工神经网络计算机，具有自我组织能自学习及联想记录

8008 将电脑浓缩在一颗芯片上 24 年 晶 体 管 数 目 4004 奔腾PRO 2,300 750万 计划时间:2分钟 实际时间: 计划时间:2分钟 实际时间: Intel公司由诺依斯和摩尔于60年代末创立

摩 尔 定 律 每18个月芯片能力增长一倍 晶 体 管 数 每 秒 百 万 条 指 令 数 10K 100K 1M 10M 100M 2000年的 微处理器 500 每 秒 百 万 条 指 令 数 0.1 1 10 25 Pentium 8080 8088 80286 80386 80486 4004 计划时间:3分钟 实际时间: 1975 1980 1985 1995 1990 2000 每18个月芯片能力增长一倍

微处理器（CPU） 8 位 32 位 64 位 Pentium 改进微处理器 的两种方法： Intel 8088 Intel 80486 改进微处理器 的两种方法： Intel 8088 Intel 80486 Pentium 4.7 MHz 100 MHz 500MHz 1.提高工作速度 计划时间:3分钟 实际时间: 同时处理 更多的数据 8 位 32 位 64 位

第 一 台 微 电 脑 Altair 8800 计划时间:2分钟 实际时间: 计划时间:2分钟 实际时间: 1975年世界首台PC机诞生，CPU为Intel 8080，用BASIC语言编程， 售价$4000。 BASIC语言由Bill. Gates利用圣诞节假期开发完成 Bill. Gates: 1955年12月18日生于华盛顿州的西雅图，父亲是律师，母亲为教师，他自小酷爱数学和计算机，1973年上哈佛大学，1977年元旦正式退学。 1975年创立微软MicroSoft 1999年《福布斯》公布，Gates以900亿美元的个人财富遥遥领先榜首 Altair 8800

迈向图形界面的个人电脑 输入手段 多样化 交互界面 友好化 计划时间:2分钟 实际时间: 输入手段 多样化 交互界面 友好化 计划时间:2分钟 实际时间: 1977年，Apple公司使用M6502 CPU设计出Apple II微机，售价$1300。年销10万台。 1981年IBM公司的IBM 5150 PC机诞生，采用Intel 8088 CPU，主频4.77MHz,售价$3200。年销20万台，标志着PC时代开始。 1990年IEEE通过10Base-T以太网标准，标志着网络技术成熟。

计算机 发展趋势 巨型化 微型化 网络化 智能化 多媒体 多极化 CRAY-Ⅱ PDP-11 Altair 8800 计划时间:4分钟 实际时间: CRAY-II为美国克雷公司的巨型机产品，克雷公司由CDC公司分立出来。 巨型机：国防、空间技术、气象、灾害预防预报 速度和精度都是其他机型无法比拟的，标志着一个国家的计算机技术水平，目前还只有少数几个国家能够设计生产。我国的银河II机。 微型机：生活各领域 网络化：资源共享、通信 Altair 8800

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