大学计算机基础 — 第一章 1
第一章
计算机发展
与计算机应用概述
大学计算机基础 — 第一章 2
本章主要内容
?计算机发展概述
?计算机的特点和分类
?信息科学与信息技术
?计算机应用概述
大学计算机基础 — 第一章 3
计算工具的发展
ENIAC
1642 Blaise Pascal
加法器
1822 差分机
1833 分析机MARK I
电子计算机时
代
大学计算机基础 — 第一章 4
第一台计算机 (ENIAC 1946.2)
? 5000次加法 /秒
? 体重 30吨
? 占地 170M2
? 18800只电子管
? 1500个继电器
? 耗电 150KW
? 价值 40万美元
?诞生于美国宾夕法尼亚大学，设计目的是为美
国陆军弹道实验室解决弹道特性的计算问题
大学计算机基础 — 第一章 5
第一代计算机 (46年 — 55年 )
? 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
大学计算机基础 — 第一章 6
第二代计算机 (55年 — 64年 )
? 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 高级语言
? 应 用 科学计算及工业控制
? 代表机型 IBM700系列
FORTRAN
ALGO 60
COBOL
大学计算机基础 — 第一章 7
第三代计算机 (64年 — 70年 )
? 逻辑元件 中小规模集成电路
? 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 高级语言
? 应 用 计算、管理及控制
? 代表机型 IBM System/360
SSI
MSI
大学计算机基础 — 第一章 8
第四代计算机 (71年 — 现在 )
? 逻辑元件 (超 )大规模集成电路
? 内 存 半导体存储器
? 外 存 磁盘或光盘
? 工作速度 几百万～上亿次／秒
? 软 件 操作系统、应用软件
? 应 用 以 网络、多媒体为特征
LSI
VLSI
大学计算机基础 — 第一章 9
新一代计算机
?具有人的听、说、读、写和思维推理能力的
智能化计算机。
?采用的技术主要包括：纳米技术、光技术、
量子技术和生物技术。
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
光子计算机
利用光子取代电子进行
数据运算、传输和存储。
光子的传播速度极快,
可以达到每秒万亿字节。
量子计算机
利用处于多现实态下的
原子进行运算的计算机，
这种多现实态量子力学的
标志。
大学计算机基础 — 第一章 10
多媒体计算机硬件组成
?计算机主机
?CD-ROM驱动器
?音频信号处理子系统
?视频信号处理子系统
?扫描仪
?数码相机
?光盘刻录机
?触摸屏
??
大学计算机基础 — 第一章 11
多媒体个人计算机
?MPC--multimedia Personal Computer
?具有多媒体功能的个人计算机
?早期在 PC机上增加声音卡和光盘驱动器
?多媒体技术的发展，不断赋予 MPC新的内容
?对广大用户而言，就是把具有多媒体功能的 PC机
或把现有增加多媒体升级套件的 PC机叫 MPC。
MPC源于 1990年 Microsoft公司联合一些主要的 PC
厂商和多媒体产品开发商组成的 MPC联盟 (Multimedia
PC Marketing Council)
大学计算机基础 — 第一章 12
微型计算机
?微型计算机属于第四代计算机,分代如下,
微机
分代 开始时间 CPU
字
长 主频 集成度
一 1971 Intel 4004 4 1MHz 2千
二 1973 Intel 8080 8 4MHz 4～ 9千
三 1978 Intel 8088 16 5～ 10MHz 2～ 7万
四 1985 Intel 80386 32 10～ 40MHz 10～ 100万
五 1993～现在 Pentium 64 1.4～ 3.4GHz 100万以上
?目前市场上的 CPU主要有,Intel的 Pentium,Celeron,
AMD的 Athlon 64等。
新处理器 通常采用“向下兼容”的原则，即新类型的
处理器包含旧类型处理器的全部指令
大学计算机基础 — 第一章 13
集成电路 — 将电脑浓缩在一颗芯片上
晶
体
管
数
目
4004 奔腾 4
420,000,000
2,300
0.18微米芯片
10微米芯片
大学计算机基础 — 第一章 14
摩尔定律
晶
体
管
数
单
位
时
间
执
行
的
指
令
数
百
万
条/
每
秒
每 18个月芯片能力增长一倍
改进微处理器的两种方法：
1.提高工作速度 2.同时处理 更多的数据
大学计算机基础 — 第一章 15
计算机的发展趋势
?我国自 1956年开始研制计算机：
?1958年研制出第一台电子管计算机
?1964年研制出第一台晶体管计算机
?1971年研制出集成电路计算机
?1985年研制出第一台 IBM PC兼容微型机
?2001年研制出我国第一款通用 CPU—, 龙芯, 芯片
?2002年推出了完全自主知识产权的, 龙腾, 服务器
计算机的发展趋势：
网络化、智能化、多媒体、多极化
大学计算机基础 — 第一章 16
计算机的特点
?运算速度快, 每秒几百亿次几千亿次
?计算精度高,可使用足够多的二进制位数来获得
所要求的数据精度
?具有记忆能力,提供大容量的存储器来存储程序
和数据
?具有逻辑判断能力,这是区别于其它任何机器
的一个特点
?可靠性高，通用性强
大学计算机基础 — 第一章 17
计算机的类型
?1989年美国电气和电子工程师协会 (IEEE)的科
学巨型机委员会将计算机划分为巨型机, 小巨型
机, 主机, 小型计算机, 工作站, 个人计算机
?巨型机也称超级计算机, 具有很高的速度及巨
大的容量, 能对高品质动画进行实时处理 。 大多
用于空间技术, 中, 长期天气预报, 石油勘探,
战略武器的实时控制等领域 。
?2003.12推出的联想深腾 6800达到每秒 4万亿次
?2004.6推出的曙光 4000A达到每秒 11万亿次,
已经进入世界前十名
个人计算机也称 PC机, 它的核心是微处理器 。
PC机已广泛应用于社会的各个领域, 从政府机
关到家庭, PC机无所不在 。 特别值得一提的是便
携式计算机的发展取得了惊人的成绩, 性能和台
式机已趋于一致, 但重量较轻便于随身携带 。
大学计算机基础 — 第一章 18
信息技术
?信息 是人类的一切生存活动和自然存在所传达
出来的信号和消息 。
?信息科学 是研究信息及其运动规律的科学 。 它
研究信息提供, 信息识别, 信息变换, 信息传
递, 信息存储, 信息检索, 信息处理等一系列
问题和过程 。
?信息技术 (IT)指一切能扩展人的信息功能的技
术 。 也指利用电子计算机和现代通信手段实现
获取信息, 传递信息, 存储信息, 处理信息,
显示信息, 分配信息等的相关技术 。
信息技术主要包括以下几个方面：
?感测与识别技术
作用是扩展人获取信息的感觉器官功能
?信息传递技术
功能是实现信息快速, 可靠, 安全地传输
?信息处理与再生技术
对信息编码, 压缩, 加密, 形成一些新的信息
?信息施用技术
包括控制技术, 显示技术等
大学计算机基础 — 第一章 19
计算机在信息处理中的应用
?数据加工
?“海量”存
储
?通信
?多媒体技术
?智能化决策
信息高速公路
是一个交互式的多媒体网络。
“路面”由通信网络和通信设备组
成,路面上行驶的“车辆”是信息
资源，而驾车的是人。
中国的“三金”工程：金桥、金关、金卡
。
?1993年美国政府提出了建立“国家信息基础
设施”计划，简称 NⅡ 。这标志着美国的信息高
速公路的建设进入了实施阶段。
如今，计算机不再是单一的计算机器，而是一种
信息机器，一种个人的信息机器。
大学计算机基础 — 第一章 20
计算机的应用
?科学计算 (数值计算 )
如：导弹设计、飞机设计、石油勘探
?数据处理 (非数值计算 )
如：办公自动化、企业管理、事务管理、情报检索
?过程控制
如：导弹、人造卫星、宇宙飞船等飞行器的控制
?计算机辅助系统
如,CAD,CAM,CAI
?人工智能
如,博弈、专家系统、机器人
大学计算机基础 — 第一章 21
本章课后作业及实习
?复习教材第一章内容
?预习教材第二章内容
?教材第一章后的问答题
?,指导及习题, 中对应章节全部习题
?,指导及习题, 中对应章节全部实验
第一章
计算机发展
与计算机应用概述
大学计算机基础 — 第一章 2
本章主要内容
?计算机发展概述
?计算机的特点和分类
?信息科学与信息技术
?计算机应用概述
大学计算机基础 — 第一章 3
计算工具的发展
ENIAC
1642 Blaise Pascal
加法器
1822 差分机
1833 分析机MARK I
电子计算机时
代
大学计算机基础 — 第一章 4
第一台计算机 (ENIAC 1946.2)
? 5000次加法 /秒
? 体重 30吨
? 占地 170M2
? 18800只电子管
? 1500个继电器
? 耗电 150KW
? 价值 40万美元
?诞生于美国宾夕法尼亚大学，设计目的是为美
国陆军弹道实验室解决弹道特性的计算问题
大学计算机基础 — 第一章 5
第一代计算机 (46年 — 55年 )
? 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
大学计算机基础 — 第一章 6
第二代计算机 (55年 — 64年 )
? 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 高级语言
? 应 用 科学计算及工业控制
? 代表机型 IBM700系列
FORTRAN
ALGO 60
COBOL
大学计算机基础 — 第一章 7
第三代计算机 (64年 — 70年 )
? 逻辑元件 中小规模集成电路
? 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 高级语言
? 应 用 计算、管理及控制
? 代表机型 IBM System/360
SSI
MSI
大学计算机基础 — 第一章 8
第四代计算机 (71年 — 现在 )
? 逻辑元件 (超 )大规模集成电路
? 内 存 半导体存储器
? 外 存 磁盘或光盘
? 工作速度 几百万～上亿次／秒
? 软 件 操作系统、应用软件
? 应 用 以 网络、多媒体为特征
LSI
VLSI
大学计算机基础 — 第一章 9
新一代计算机
?具有人的听、说、读、写和思维推理能力的
智能化计算机。
?采用的技术主要包括：纳米技术、光技术、
量子技术和生物技术。
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
光子计算机
利用光子取代电子进行
数据运算、传输和存储。
光子的传播速度极快,
可以达到每秒万亿字节。
量子计算机
利用处于多现实态下的
原子进行运算的计算机，
这种多现实态量子力学的
标志。
大学计算机基础 — 第一章 10
多媒体计算机硬件组成
?计算机主机
?CD-ROM驱动器
?音频信号处理子系统
?视频信号处理子系统
?扫描仪
?数码相机
?光盘刻录机
?触摸屏
??
大学计算机基础 — 第一章 11
多媒体个人计算机
?MPC--multimedia Personal Computer
?具有多媒体功能的个人计算机
?早期在 PC机上增加声音卡和光盘驱动器
?多媒体技术的发展，不断赋予 MPC新的内容
?对广大用户而言，就是把具有多媒体功能的 PC机
或把现有增加多媒体升级套件的 PC机叫 MPC。
MPC源于 1990年 Microsoft公司联合一些主要的 PC
厂商和多媒体产品开发商组成的 MPC联盟 (Multimedia
PC Marketing Council)
大学计算机基础 — 第一章 12
微型计算机
?微型计算机属于第四代计算机,分代如下,
微机
分代 开始时间 CPU
字
长 主频 集成度
一 1971 Intel 4004 4 1MHz 2千
二 1973 Intel 8080 8 4MHz 4～ 9千
三 1978 Intel 8088 16 5～ 10MHz 2～ 7万
四 1985 Intel 80386 32 10～ 40MHz 10～ 100万
五 1993～现在 Pentium 64 1.4～ 3.4GHz 100万以上
?目前市场上的 CPU主要有,Intel的 Pentium,Celeron,
AMD的 Athlon 64等。
新处理器 通常采用“向下兼容”的原则，即新类型的
处理器包含旧类型处理器的全部指令
大学计算机基础 — 第一章 13
集成电路 — 将电脑浓缩在一颗芯片上
晶
体
管
数
目
4004 奔腾 4
420,000,000
2,300
0.18微米芯片
10微米芯片
大学计算机基础 — 第一章 14
摩尔定律
晶
体
管
数
单
位
时
间
执
行
的
指
令
数
百
万
条/
每
秒
每 18个月芯片能力增长一倍
改进微处理器的两种方法：
1.提高工作速度 2.同时处理 更多的数据
大学计算机基础 — 第一章 15
计算机的发展趋势
?我国自 1956年开始研制计算机：
?1958年研制出第一台电子管计算机
?1964年研制出第一台晶体管计算机
?1971年研制出集成电路计算机
?1985年研制出第一台 IBM PC兼容微型机
?2001年研制出我国第一款通用 CPU—, 龙芯, 芯片
?2002年推出了完全自主知识产权的, 龙腾, 服务器
计算机的发展趋势：
网络化、智能化、多媒体、多极化
大学计算机基础 — 第一章 16
计算机的特点
?运算速度快, 每秒几百亿次几千亿次
?计算精度高,可使用足够多的二进制位数来获得
所要求的数据精度
?具有记忆能力,提供大容量的存储器来存储程序
和数据
?具有逻辑判断能力,这是区别于其它任何机器
的一个特点
?可靠性高，通用性强
大学计算机基础 — 第一章 17
计算机的类型
?1989年美国电气和电子工程师协会 (IEEE)的科
学巨型机委员会将计算机划分为巨型机, 小巨型
机, 主机, 小型计算机, 工作站, 个人计算机
?巨型机也称超级计算机, 具有很高的速度及巨
大的容量, 能对高品质动画进行实时处理 。 大多
用于空间技术, 中, 长期天气预报, 石油勘探,
战略武器的实时控制等领域 。
?2003.12推出的联想深腾 6800达到每秒 4万亿次
?2004.6推出的曙光 4000A达到每秒 11万亿次,
已经进入世界前十名
个人计算机也称 PC机, 它的核心是微处理器 。
PC机已广泛应用于社会的各个领域, 从政府机
关到家庭, PC机无所不在 。 特别值得一提的是便
携式计算机的发展取得了惊人的成绩, 性能和台
式机已趋于一致, 但重量较轻便于随身携带 。
大学计算机基础 — 第一章 18
信息技术
?信息 是人类的一切生存活动和自然存在所传达
出来的信号和消息 。
?信息科学 是研究信息及其运动规律的科学 。 它
研究信息提供, 信息识别, 信息变换, 信息传
递, 信息存储, 信息检索, 信息处理等一系列
问题和过程 。
?信息技术 (IT)指一切能扩展人的信息功能的技
术 。 也指利用电子计算机和现代通信手段实现
获取信息, 传递信息, 存储信息, 处理信息,
显示信息, 分配信息等的相关技术 。
信息技术主要包括以下几个方面：
?感测与识别技术
作用是扩展人获取信息的感觉器官功能
?信息传递技术
功能是实现信息快速, 可靠, 安全地传输
?信息处理与再生技术
对信息编码, 压缩, 加密, 形成一些新的信息
?信息施用技术
包括控制技术, 显示技术等
大学计算机基础 — 第一章 19
计算机在信息处理中的应用
?数据加工
?“海量”存
储
?通信
?多媒体技术
?智能化决策
信息高速公路
是一个交互式的多媒体网络。
“路面”由通信网络和通信设备组
成,路面上行驶的“车辆”是信息
资源，而驾车的是人。
中国的“三金”工程：金桥、金关、金卡
。
?1993年美国政府提出了建立“国家信息基础
设施”计划，简称 NⅡ 。这标志着美国的信息高
速公路的建设进入了实施阶段。
如今，计算机不再是单一的计算机器，而是一种
信息机器，一种个人的信息机器。
大学计算机基础 — 第一章 20
计算机的应用
?科学计算 (数值计算 )
如：导弹设计、飞机设计、石油勘探
?数据处理 (非数值计算 )
如：办公自动化、企业管理、事务管理、情报检索
?过程控制
如：导弹、人造卫星、宇宙飞船等飞行器的控制
?计算机辅助系统
如,CAD,CAM,CAI
?人工智能
如,博弈、专家系统、机器人
大学计算机基础 — 第一章 21
本章课后作业及实习
?复习教材第一章内容
?预习教材第二章内容
?教材第一章后的问答题
?,指导及习题, 中对应章节全部习题
?,指导及习题, 中对应章节全部实验
