1、計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 2計算機發展史計算機發展史計算機軟件概述計算機軟件概述計算機文化與道德計算機文化與道德計算機工作原理計算機工作原理計算機發展趨勢計算機發展趨勢計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 31642 Blaise Pascal 1822 1822 差分機差分機1833 1833 分析機分析機電子計算機時代電子計算機時代計算機發展史計算機發展史計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 45000次加法次加法/秒秒體重體重28噸噸占地占地170M218800只電子管只電子管1500個繼電器個繼電器耗電耗電150KW計算機發展史計算機發展史計算機文化基礎計

2、算機文化基礎 http:/ 5劃時代的實驗裝置劃時代的實驗裝置晶體管實質上是按顯微比例的真空管建造的。晶體管實質上是按顯微比例的真空管建造的。電子管的缺點：電子管的缺點：體積大；體積大；耗能高、散熱量大；耗能高、散熱量大；晶體管的優點：晶體管的優點：體積小；體積小；耗能低；耗能低；性能穩固；性能穩固；計算機發展史計算機發展史計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 6晶晶體體管管數數目目4004奔騰奔騰4420,000,0002,3000.18微米芯片微米芯片10微米芯片微米芯片計算機發展史計算機發展史計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 7晶晶體體管管數數單單位位時時間間執執行行的的

3、指指令令數數百萬條百萬條/每秒每秒每每18個月芯片能力增長一倍。個月芯片能力增長一倍。計算機發展史計算機發展史計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 8第一代第一代（19461956）電子管電子管5千千4萬（次萬（次/秒）秒）第二代第二代（19571964）晶體管晶體管幾十萬幾十萬百萬（次百萬（次/秒）秒）第三代第三代（19651970）集成電路集成電路百萬百萬幾百萬（次幾百萬（次/秒）秒）第四代第四代（197190年代）年代）集成電路集成電路幾百萬幾百萬幾億（次幾億（次/秒）秒）1964年年911機機1966年年112機機計算機發展史計算機發展史計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/

4、 9計算機的第一個商業顧客計算機的第一個商業顧客烤面包賣茶點的利昂（烤面包賣茶點的利昂（lyons）改進改進 lyons參與部分投資參與部分投資Lyons復制復制EDSACLED充當充當會計師會計師計算機發展史計算機發展史計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 10是現代信息論的著名創始人。是現代信息論的著名創始人。1938年，香農在發表的論文中，年，香農在發表的論文中，首次用布爾代數進行開關電路分析，并證明布爾代數的邏輯運算，首次用布爾代數進行開關電路分析，并證明布爾代數的邏輯運算，可以通過繼電器電路來實現。可以通過繼電器電路來實現。提出了計算機的三條原則：提出了計算機的三條原則：1）以

5、二進制的邏輯基礎來實現數字運算，以保證）以二進制的邏輯基礎來實現數字運算，以保證精度；精度；2）利用電子技術來實現控制，邏輯運算和算術運）利用電子技術來實現控制，邏輯運算和算術運算，以保證計算速度；算，以保證計算速度；3）采用把計算功能和二進制數更新存儲的）采用把計算功能和二進制數更新存儲的功能相分離的結構。功能相分離的結構。計算機工作原理計算機工作原理計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 11為紀念圖靈對計算機的貢獻，為紀念圖靈對計算機的貢獻，美國計算機博物館于美國計算機博物館于1966年年設立了設立了“圖靈獎圖靈獎”計算機是使用相應的程序來完成任何設定好的任務。計算機是使用相應的程序

6、來完成任何設定好的任務。圖靈機是一種思想模型，圖靈機是一種思想模型，它由三部分組成：它由三部分組成：一個控制器，一條可以無限延伸的一個控制器，一條可以無限延伸的帶子和一個在帶子上左右移動的讀帶子和一個在帶子上左右移動的讀寫頭組成。寫頭組成。計算機工作原理計算機工作原理計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 12John von Neumann馮馮 諾依曼諾依曼1949 存儲程序工作原理存儲程序工作原理計算機的兩個基本能力：一是能夠存儲程序，二計算機的兩個基本能力：一是能夠存儲程序，二是能夠自動地執行程序。是能夠自動地執行程序。計算機是利用計算機是利用“存儲器存儲器”（內存）來存放所要執（內

7、存）來存放所要執行的程序的，而稱之為行的程序的，而稱之為CPU的部件可以依次從存的部件可以依次從存儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和執行，直至完成全部指令任務為止。執行，直至完成全部指令任務為止。計算機工作原理計算機工作原理計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 13（控制器控制器輸入輸入設備設備輸出輸出設備設備數據流數據流地地 址址控制流控制流運算器運算器計算機工作原理計算機工作原理計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 14計算機工作原理計算機工作原理計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 15存儲程序工作原理的計算機決定了它的

8、使用方式：存儲程序工作原理的計算機決定了它的使用方式：編寫程序和運行程序編寫程序和運行程序硬件硬件軟件軟件軟件史上的重要人物軟件史上的重要人物阿黛阿黛拜倫拜倫格雷斯格雷斯霍普霍普威爾克斯威爾克斯戴維戴維韋勒韋勒計算機軟件概述計算機軟件概述計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 16十進制十進制=10，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二進制二進制=2 ，可使用，可使用0,1八進制八進制=8 ，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六進制十六進制=16 ，可使用，可使用0,9,A,B,C,D,E,F“逢逢 進進，借，借當當 ”計算機軟件概述計算機軟件概述計算機文化基

9、礎計算機文化基礎 http:/ 17128128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦我認識她已有我認識她已有11111111年了。年了。信息復制的精確性信息復制的精確性運算規則簡單（運算規則簡單（R(R+1)/2R(R+1)/2）電子線路制造計算機成為可能電子線路制造計算機成為可能計算機軟件概述計算機軟件概述計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 18是對計算機進行程序控制的是對計算機進行程序控制的。所有的指令的所有的指令的稱為計算機的稱為計算機的是為完成一項特定任務而用某種語言是為完成一項特定任務而用某種語言編寫的編寫的。機器指令格式機器指令格

10、式操作碼操作碼 操作數操作數機器執行什么操作機器執行什么操作執行對象（具體數、存放位置）執行對象（具體數、存放位置）計算機軟件概述計算機軟件概述計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 19位（位（BitBit）：度量數據的最小單位）：度量數據的最小單位字節（字節（ByteByte）：最常用的基本單位）：最常用的基本單位K K 字節字節1K = 1024 byte1K = 1024 byteM M（兆）字節（兆）字節1M = 1024 K1M = 1024 KG G（京）（京） 字節字節1G = 1024 M1G = 1024 M T T（垓）字節（垓）字節1T = 1024 G1T = 1

11、024 Gb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0=計算機軟件概述計算機軟件概述計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 20Altair 8800計算機不再是單一的計算機器，而是一種計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。信息機器，一種個人的信息機器。計算機發展趨勢計算機發展趨勢計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 21運算速度可達每秒幾百億次運算的運算速度可達每秒幾百億次運算的1975年世界上第一臺超級計算機年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應用：天氣預報、地震機理研究、超級計算機應用：天氣預報、地震機理研究、石油和地質勘探，衛星圖像

12、處理等大量科學計石油和地質勘探，衛星圖像處理等大量科學計算的高科技領域。算的高科技領域。中國超級計算機：中國超級計算機：國防科技大學研制的國防科技大學研制的“銀河銀河1號號”、 “銀河銀河2號號”和和“銀河銀河3號號”國家職能計算機中心推出的國家職能計算機中心推出的“曙光曙光1000”和和“曙光曙光2000I”計算機發展趨勢計算機發展趨勢計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 22計算機技術與通信技術結合計算機技術與通信技術結合的產物。的產物。使用遠程資源，共享程序、使用遠程資源，共享程序、數據和信息資源，網絡用戶數據和信息資源，網絡用戶的通訊和合作。的通訊和合作。計算機發展趨勢計算機發展

13、趨勢計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 23“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的沒有靈魂的機械沒有靈魂的機械來來”。 笛卡爾（笛卡爾（1637）人類第一個人類第一個“工業機器人工業機器人”：一頭在紡織機上挑紗的一頭在紡織機上挑紗的“驢驢”（1742年）年）第一代機器人第一代機器人機械手（機械手（1962年出現）年出現）第二代機器人第二代機器人具有具有“感覺感覺”的機器人的機器人第三代機器人第三代機器人裝有啟發式計算機的裝有啟發式計算機的“智能機器人智能機器人”計算機發展趨勢計算機發展趨勢計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 241952年

14、在清華大學成立中國第一個計算機三人研究小組年在清華大學成立中國第一個計算機三人研究小組組長組長 閔大可閔大可電機系教授電機系教授1954年小組經擴充和調整，并入中科院近代物理研究所年小組經擴充和調整，并入中科院近代物理研究所負責人負責人 錢三強錢三強1958年完成第一臺電子計算機年完成第一臺電子計算機1031959年完成大型電子計算機年完成大型電子計算機1041959年中國自行研究的年中國自行研究的107計算機問世計算機問世1965年中國開始研制第三代計算機（集成電路）年中國開始研制第三代計算機（集成電路）1977年研制成功中國第一臺微機年研制成功中國第一臺微機DJS050計算機發展趨勢計算機發展趨勢計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 25輝煌：輝煌：打敗打敗Intel的芯片巨人，迫使的芯片巨人，迫使Intel 于于1985年另辟年另辟戰場（微處理器）戰場（微處理器）筆記本電腦的領軍人物筆記本電腦的領軍人物失誤：失誤：第五代計算機（智能計算機）的開發者第五代計算機（智能計算機）的開發者高清晰度模擬電視高清晰度模擬電視計算機發展趨勢計算機發展趨勢計算機文化基礎計算機文化基礎 http:/ 261985年，印度軟件業產值為年，印度軟件業產值為美元美元1994年，印度軟件業產值為年，印度軟件業產值為美元美元2000年，印度軟件業產值為年，印度軟件業產值為美元美元在軟件出口