1、計算機應(yīng)用基礎(chǔ)計算機應(yīng)用基礎(chǔ) 中國政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計算機教研室 1非常高興和同學(xué)們相處一學(xué)期非常高興和同學(xué)們相處一學(xué)期授課教師：授課教師： 張西咸張西咸 E-Mail: 計算機基礎(chǔ)知識計算機基礎(chǔ)知識計算機的組成計算機的組成硬件、軟件硬件、軟件計算機病毒、編碼計算機病毒、編碼微機操作系統(tǒng)微機操作系統(tǒng) Windows XPOffice 辦公軟件辦公軟件WordExcelPowerPoint計算機發(fā)展史計算機發(fā)展史計算機發(fā)展史計算機發(fā)展史計算機發(fā)展趨勢計算機發(fā)展趨勢計算機的分類計算機的分類技術(shù)的出現(xiàn)是不可避免的技術(shù)的出現(xiàn)是不可避免的 一個星球一旦有了生命一個星球一旦有了生命技術(shù)（技術(shù)（Tech

2、nology）源于希臘文的技能與研究）源于希臘文的技能與研究技術(shù)的一種解釋就是技能的研究技術(shù)的一種解釋就是技能的研究科學(xué)和人類歷史一樣久遠科學(xué)和人類歷史一樣久遠 假如一位科學(xué)家指出某件事是可能的假如一位科學(xué)家指出某件事是可能的 計算機發(fā)展史計算機發(fā)展史那么幾乎肯定是對的那么幾乎肯定是對的預(yù)測與幻想預(yù)測與幻想數(shù)學(xué)問題數(shù)學(xué)問題遠古，人類生產(chǎn)遇到數(shù)的問題遠古，人類生產(chǎn)遇到數(shù)的問題形象形象- -數(shù)字思考與認(rèn)識，數(shù)字思考與認(rèn)識，產(chǎn)生產(chǎn)生數(shù)的概念。數(shù)的概念。古秘魯結(jié)繩文字古秘魯結(jié)繩文字 拉丁文中拉丁文中“計算計算”一詞寫作一詞寫作“Calculus”Calculus”世界上最古老的計算工具世界上最古老的計

3、算工具 （我國春秋時期）我國春秋時期） 紅籌紅籌表示正數(shù)表示正數(shù) 黑籌黑籌表示負(fù)數(shù)表示負(fù)數(shù) 這種工具和運算方法，在這種工具和運算方法，在當(dāng)時當(dāng)時 世界上是獨一無二的世界上是獨一無二的 算盤大概在算盤大概在唐代唐代開始普及，中國開始普及，中國的運算工具就由算籌向算盤演變的運算工具就由算籌向算盤演變運用計算工具、不斷地解決問題運用計算工具、不斷地解決問題最古老的科學(xué)之一最古老的科學(xué)之一 數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)計算機發(fā)展史計算機發(fā)展史計算給人類帶來了科技文明計算給人類帶來了科技文明西方人發(fā)明了奇妙的計算機器西方人發(fā)明了奇妙的計算機器 Computer20世紀(jì)人類最偉大發(fā)明之一世紀(jì)人類最偉大發(fā)明之一生物鼠標(biāo)生物鼠標(biāo)

4、The First Mouse (1964)法國人法國人, ,他在他在1919歲時，為歲時，為了幫助做收稅員的父親，了幫助做收稅員的父親，他發(fā)明了一個用齒輪運作他發(fā)明了一個用齒輪運作的加法器，這了制作這臺的加法器，這了制作這臺機器，花了機器，花了3 3年時間。年時間。 有八個可動的刻度盤，最有八個可動的刻度盤，最多可把八位長數(shù)字加起來多可把八位長數(shù)字加起來帕帕 斯斯 卡（卡（PASCAL） 12歲獨自發(fā)現(xiàn)了歲獨自發(fā)現(xiàn)了“三角形的內(nèi)角和等于三角形的內(nèi)角和等于180度度” 流體動力學(xué)流體動力學(xué)家和家和概率論概率論的創(chuàng)始人。的創(chuàng)始人。 注射器，注射器， 改進了氣壓計，創(chuàng)造出水壓機。科改進了氣壓計，創(chuàng)

5、造出水壓機。科學(xué)界銘記著帕斯卡的功績，學(xué)界銘記著帕斯卡的功績， 國際單位制規(guī)定國際單位制規(guī)定“壓強壓強”單位為單位為“帕斯卡帕斯卡”. 1971年命名年命名PASCAL語言語言 1662年英年早逝，死時年僅年英年早逝，死時年僅39歲。歲。 萊布尼茲萊布尼茲最早提出二進制運算法則最早提出二進制運算法則 德國人發(fā)明了乘法計算機，德國人發(fā)明了乘法計算機，著名的數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家。著名的數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家。繼帕繼帕斯卡加法機后，計算工具的又斯卡加法機后，計算工具的又一進步。一進步。 中國康熙皇帝贈送的兩張中國康熙皇帝贈送的兩張易經(jīng)圖，其中一張就是有名的易經(jīng)圖，其中一張就是有名的“伏羲六十四卦方位圓圖伏羲六十四

6、卦方位圓圖”。他驚奇地發(fā)現(xiàn)，這六十四卦正他驚奇地發(fā)現(xiàn)，這六十四卦正好與好與64個二進制數(shù)相對應(yīng)。認(rèn)個二進制數(shù)相對應(yīng)。認(rèn)為中國的八卦是世界上最早的為中國的八卦是世界上最早的二進制記數(shù)法。二進制記數(shù)法。 17161716年年論中國的哲學(xué)論中國的哲學(xué)一文，專門討論八卦與一文，專門討論八卦與二進制，指出二進制與八卦有共同之處。二進制，指出二進制與八卦有共同之處。 伏羲六十四卦方位圓圖伏羲六十四卦方位圓圖 發(fā)現(xiàn)距今發(fā)現(xiàn)距今60006000多年多年. . 天六十四卦直接化為二進制數(shù)所得十進天六十四卦直接化為二進制數(shù)所得十進數(shù)數(shù)“一一” ” = 1= 1，“- -” = 0 (- -” = 0 (陽數(shù)奇，陽

7、數(shù)奇，陰數(shù)偶陰數(shù)偶) )卦的數(shù)為卦的數(shù)為2 2的次方數(shù)時，二進制的次方數(shù)時，二進制數(shù)學(xué)圖書標(biāo)記數(shù)學(xué)圖書標(biāo)記計算機應(yīng)用基礎(chǔ)計算機應(yīng)用基礎(chǔ) 中國政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計算機教研室 16萊布尼茲非常向往萊布尼茲非常向往和崇尚中國的古代和崇尚中國的古代文明，他把自己研文明，他把自己研制的乘法機的復(fù)制制的乘法機的復(fù)制品贈送給中國皇帝品贈送給中國皇帝康熙，以表達他對康熙，以表達他對中國的敬意。中國的敬意。發(fā)明的乘法計算機，發(fā)明的乘法計算機，它長約它長約1米，使用了米，使用了一套齒輪系統(tǒng)來傳一套齒輪系統(tǒng)來傳動動 。二進制對二進制對200200多年后多年后計算機的發(fā)展產(chǎn)生計算機的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。了深遠的

8、影響。乘法機乘法機計算機計算機 19251925年他在絕望中去世，在耶拿大學(xué)，這位偉年他在絕望中去世，在耶拿大學(xué)，這位偉大的邏輯學(xué)家竟然從未晉升為正教授。大的邏輯學(xué)家竟然從未晉升為正教授。 萊布尼茨萊布尼茨和牛頓同為微積分的創(chuàng)建人和牛頓同為微積分的創(chuàng)建人。 他的成功在于嘔心瀝血的工作他的成功在于嘔心瀝血的工作 ，善于吸收他善于吸收他人的思想人的思想，以及高度自信。無論何時，他，以及高度自信。無論何時，他清楚清楚地知道如何擴展他的思路地知道如何擴展他的思路。這一點是每個青年。這一點是每個青年人應(yīng)該學(xué)習(xí)的地方。人應(yīng)該學(xué)習(xí)的地方。差分機和分析機差分機和分析機用蒸氣激活體積龐大用蒸氣激活體積龐大 英國

9、人，他出生于英國人，他出生于1771年，年，19歲時考入劍橋大學(xué)三一學(xué)院攻讀數(shù)歲時考入劍橋大學(xué)三一學(xué)院攻讀數(shù)學(xué)與化學(xué)。學(xué)與化學(xué)。 他認(rèn)為可以使機器按照一定的他認(rèn)為可以使機器按照一定的程序去做一系列簡單的計算，代替程序去做一系列簡單的計算，代替人去完成一些復(fù)雜，繁瑣的計算工人去完成一些復(fù)雜，繁瑣的計算工作。作。 信息科學(xué)的鼻祖信息科學(xué)的鼻祖巴貝奇巴貝奇杰出之處，能按照設(shè)計者控制自動完成杰出之處，能按照設(shè)計者控制自動完成一連串的運算。體現(xiàn)了計算機最早的程一連串的運算。體現(xiàn)了計算機最早的程序設(shè)計。序設(shè)計。為現(xiàn)代計算機的發(fā)展開辟了道路。為現(xiàn)代計算機的發(fā)展開辟了道路。香儂香儂是現(xiàn)代信息論的著名創(chuàng)始是現(xiàn)代

10、信息論的著名創(chuàng)始人。人。1938年，香儂在發(fā)表的論年，香儂在發(fā)表的論文中，首次用布爾代數(shù)進行開文中，首次用布爾代數(shù)進行開關(guān)電路分析，并證明布爾代數(shù)關(guān)電路分析，并證明布爾代數(shù)的邏輯運算可以通過繼電器電的邏輯運算可以通過繼電器電路來實現(xiàn)。路來實現(xiàn)。人工智能之父人工智能之父圖靈機是一種圖靈機是一種抽象抽象模型模型，基本思想是用機器來基本思想是用機器來模擬人用紙筆進行數(shù)學(xué)運算的過程模擬人用紙筆進行數(shù)學(xué)運算的過程圖靈圖靈概念上如此簡單的機器，理論上概念上如此簡單的機器，理論上卻可以計算任何函數(shù)。圖靈機作卻可以計算任何函數(shù)。圖靈機作為計算機的理論模型，在有關(guān)計為計算機的理論模型，在有關(guān)計算理論和計算復(fù)雜性

11、的研究方面算理論和計算復(fù)雜性的研究方面得到廣泛的應(yīng)用。得到廣泛的應(yīng)用。計算機的概念計算機的概念比世界上最早的電比世界上最早的電子計算機的出現(xiàn)早了近十年。子計算機的出現(xiàn)早了近十年。他的貢獻及對未來世界影響幾乎他的貢獻及對未來世界影響幾乎可與牛頓、愛因斯坦等巨人比肩可與牛頓、愛因斯坦等巨人比肩 美國設(shè)立美國設(shè)立“圖靈獎圖靈獎” 機械計算器誕生百年之后，電子技術(shù)的機械計算器誕生百年之后，電子技術(shù)的發(fā)展，計算機開始了機械向電子時代的過渡發(fā)展，計算機開始了機械向電子時代的過渡 由電子原件，具有邏輯運算和數(shù)字運算由電子原件，具有邏輯運算和數(shù)字運算功能的計算工具功能的計算工具 。電子計算機電子計算機? ?愛

12、迪生愛迪生發(fā)明了電燈泡發(fā)明了電燈泡. .愛迪生的研究的基礎(chǔ)上愛迪生的研究的基礎(chǔ)上 采用采用電子管電子管作為基本器件。特作為基本器件。特點是體積大、耗能高、速度慢（一點是體積大、耗能高、速度慢（一般每秒數(shù)千次至數(shù)萬次）、容量小、般每秒數(shù)千次至數(shù)萬次）、容量小、價格昂貴。主要用于軍事和科學(xué)計價格昂貴。主要用于軍事和科學(xué)計算。這為計算機技術(shù)的發(fā)展奠定了算。這為計算機技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?；A(chǔ)。第一代計算機第一代計算機計算機應(yīng)用基礎(chǔ)計算機應(yīng)用基礎(chǔ) 中國政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計算機教研室 24 19431943年，二次世界大戰(zhàn)關(guān)鍵時期，戰(zhàn)年，二次世界大戰(zhàn)關(guān)鍵時期，戰(zhàn)爭需要。由阿貝丁試炮場承擔(dān)新式火炮的爭

13、需要。由阿貝丁試炮場承擔(dān)新式火炮的試驗任務(wù)，試驗任務(wù)，計算彈道表。計算彈道表。 意識到高速計算機的必要性意識到高速計算機的必要性19461946年年2 2月月1414日恰逢日恰逢 “情人節(jié)情人節(jié)”世界上第一臺電子計算機研制成功世界上第一臺電子計算機研制成功建在賓夕法尼亞大學(xué)建在賓夕法尼亞大學(xué) q 體重體重28噸噸q 占地占地170m2q18800只電子管只電子管q1500個繼電器個繼電器q功率功率150KW工作時附近居民區(qū)停止供電，計算速度卻僅及工作時附近居民區(qū)停止供電，計算速度卻僅及現(xiàn)在一臺普通電腦的幾千分之一現(xiàn)在一臺普通電腦的幾千分之一 。 啟動：啟動： 1943年年 完成：完成： 194

14、6年年 編程：編程： 插板和交換機插板和交換機 速度：速度： 5000次次/每秒每秒 輸入輸入/輸出：卡，燈具，開關(guān)，插頭輸出：卡，燈具，開關(guān)，插頭 空間：空間： 1000平方英尺平方英尺 負(fù)責(zé)人：約翰及?？颂刎?fù)責(zé)人：約翰及埃克特 經(jīng)費經(jīng)費:48萬美元萬美元電子數(shù)值電子數(shù)值 積分和計算機積分和計算機) ENIAC證明電子真空技術(shù)提高計算速度證明電子真空技術(shù)提高計算速度（1）沒有存儲器）沒有存儲器（2）它用布線接板進行控制）它用布線接板進行控制計算要搭接幾天，計算速度抵消了計算要搭接幾天，計算速度抵消了ENIACENIAC機本身存在兩大缺點：機本身存在兩大缺點：John von Neumann馮

15、馮 諾依曼諾依曼本世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一本世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一19131913年出生于布達佩斯年出生于布達佩斯6 6歲心算歲心算8 8位數(shù)除法位數(shù)除法8 8歲學(xué)會微積分歲學(xué)會微積分1212歲讀懂了函數(shù)論歲讀懂了函數(shù)論1717歲第一篇數(shù)學(xué)論文歲第一篇數(shù)學(xué)論文掌握七種語言掌握七種語言2222歲數(shù)學(xué)博士學(xué)位歲數(shù)學(xué)博士學(xué)位1903 - 1957 19451945年年6 6月，馮月，馮 諾依曼與同事，諾依曼與同事，聯(lián)名發(fā)表了一篇計算機史上著名的聯(lián)名發(fā)表了一篇計算機史上著名的“101101頁報告頁報告”報告了報告了EDVAC方案，被方案，被譽為計算機發(fā)展史上的譽為計算機發(fā)展史上的一個劃時代的里一個劃時代

16、的里程碑程碑 EDVACEDVAC（電子離散變量自動計算機）（電子離散變量自動計算機）“機遇只偏愛有準(zhǔn)備的頭腦機遇只偏愛有準(zhǔn)備的頭腦” 運算器運算器CA； 邏輯控制裝置邏輯控制裝置CC 存儲器存儲器M ； 輸入設(shè)備輸入設(shè)備I； 輸出設(shè)備輸出設(shè)備O 并描述了這五部分的職能和相互關(guān)系并描述了這五部分的職能和相互關(guān)系計算機的兩個基本能力：計算機的兩個基本能力：存儲程序工作的原理存儲程序工作的原理 一是能夠存儲程序一是能夠存儲程序 二是能夠自動地執(zhí)行程序二是能夠自動地執(zhí)行程序方案的革命意義在方案的革命意義在 于于“存儲程序存儲程序”計算機是利用計算機是利用“存儲器存儲器”（內(nèi)存）來存（內(nèi)存）來存放所要

17、執(zhí)行的程序。放所要執(zhí)行的程序。CPUCPU部件依次從存儲器中取出程序中的部件依次從存儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和執(zhí)行，直至每一條指令，并加以分析和執(zhí)行，直至完成全部指令任務(wù)為止完成全部指令任務(wù)為止“存儲程序存儲程序”體系結(jié)構(gòu)機器體系結(jié)構(gòu)機器“馮馮諾諾依曼機諾諾依曼機” “電子計算機之父電子計算機之父”19571957年年2 2月月8 8日，日， 馮馮諾諾依曼因患骨癌逝世，年僅依曼因患骨癌逝世，年僅5454歲。他對電腦科學(xué)作出歲。他對電腦科學(xué)作出的巨大貢獻，永遠也不會的巨大貢獻，永遠也不會泯滅其光輝！泯滅其光輝！存儲程序概念和計算機結(jié)構(gòu)理論為電存儲程序概念和計算機結(jié)構(gòu)理論為電子計算

18、機的發(fā)展子計算機的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。奠定了理論基礎(chǔ)。 馮馮諾依曼以其厚實的科技功底、極強的諾依曼以其厚實的科技功底、極強的綜合能力與青年們結(jié)合。綜合能力與青年們結(jié)合。 極大提高了莫爾小組的整體水平，使莫極大提高了莫爾小組的整體水平，使莫爾小組成為爾小組成為“人才放大器人才放大器”，至今依然至今依然是科學(xué)界敬慕的科研組織典范。是科學(xué)界敬慕的科研組織典范。 IBM前三十年的歷史就是前三十年的歷史就是IT業(yè)前三十年的歷史業(yè)前三十年的歷史 “藍色巨人藍色巨人”IBM就是計算機的代名詞就是計算機的代名詞 第一代第一代電子管電子管計算機計算機19531961 System/360 “使電流放大并能控制電

19、流開關(guān)的東西使電流放大并能控制電流開關(guān)的東西”比電比電子管體積小、壽命長、不發(fā)熱、耗電省子管體積小、壽命長、不發(fā)熱、耗電省肖克利、布拉頓和巴丁分享了肖克利、布拉頓和巴丁分享了19561956年諾貝爾年諾貝爾物理獎物理獎 美國國家科學(xué)院院士美國國家科學(xué)院院士2020世紀(jì)最重要的發(fā)明世紀(jì)最重要的發(fā)明劃時代的實驗裝置劃時代的實驗裝置 19551955年，貝爾實驗室研制年，貝爾實驗室研制出世界上第一臺全晶體管出世界上第一臺全晶體管計算機計算機TRADICTRADIC， 裝有裝有800800只晶體管，僅只晶體管，僅100100瓦功率，瓦功率，占地也只有占地也只有3 3立方英尺。立方英尺。特點是：體積縮小

20、，能耗特點是：體積縮小，能耗降低，壽命延長，運算速降低，壽命延長，運算速度提高（一般每秒為數(shù)十度提高（一般每秒為數(shù)十萬次，高達萬次，高達300300萬次萬次），可），可靠性提高，價格不斷下降靠性提高，價格不斷下降 美國仙童照相器材和設(shè)備公司，用美國仙童照相器材和設(shè)備公司，用硅來取代傳統(tǒng)的鍺材料。一整套制硅來取代傳統(tǒng)的鍺材料。一整套制造晶體管的平面處理技術(shù)也日趨成造晶體管的平面處理技術(shù)也日趨成熟，成功地制造出金屬氧化物半導(dǎo)熟，成功地制造出金屬氧化物半導(dǎo)體（體（MOS）等器件。）等器件。 在硅芯片上集成幾百個，乃至成千上萬個晶在硅芯片上集成幾百個，乃至成千上萬個晶體管、電阻和電容等集成在微小的平板

21、上體管、電阻和電容等集成在微小的平板上“微模組件微模組件”被命名為被命名為“集成電路集成電路”（ICIC） 2000 年，集成電路問世年，集成電路問世 42 年以后，人們終年以后，人們終于了解到他和他的發(fā)明的價值，他被授予了于了解到他和他的發(fā)明的價值，他被授予了諾貝爾物理學(xué)獎。諾貝爾物理學(xué)獎。 諾貝爾獎評審委員會曾經(jīng)這樣評價基爾比：諾貝爾獎評審委員會曾經(jīng)這樣評價基爾比：“為現(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)為現(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)”。 采用中、小規(guī)模集成電采用中、小規(guī)模集成電路（路（ICIC）作為基本器件。）作為基本器件。計算機的體積更小，壽計算機的體積更小，壽命更長，能耗、價格進命更長，能耗、價格進一步

22、下降，速度和可靠一步下降，速度和可靠性進一步提高，應(yīng)用范性進一步提高，應(yīng)用范圍進一步擴大。圍進一步擴大。PDP-8 PDP-11 采用采用超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路（VLSIDVLSID）和）和極大規(guī)極大規(guī)模集成電路模集成電路（ULSIDULSID）、中央處理器）、中央處理器CPUCPU高高度集成化是這一代計算機的主要特征。度集成化是這一代計算機的主要特征。 第五代（具有人工智能的計算機第五代（具有人工智能的計算機)1981年年10月月,日本首先向世界宣告開始研制第五代計算日本首先向世界宣告開始研制第五代計算機。第五代計算機的目標(biāo)是成為有人工智能機。第五代計算機的目標(biāo)是成為有人工智能的計

23、算機，它具備了常識、推論、閃出智能的計算機，它具備了常識、推論、閃出智能火花、判斷火花、判斷.等功能。等功能。 智能計算機突破了傳統(tǒng)的諾伊曼式機器的概念，舍棄了智能計算機突破了傳統(tǒng)的諾伊曼式機器的概念，舍棄了二進制結(jié)構(gòu)，把許多處理機并聯(lián)起來，并行處理信息，二進制結(jié)構(gòu)，把許多處理機并聯(lián)起來，并行處理信息，速度大大提高。速度大大提高。 IBMIBM公司并行計算機試驗床公司并行計算機試驗床 進入八十年代，日本、美國等國家都先后投進入八十年代，日本、美國等國家都先后投入巨資來研制第五代計算機。入巨資來研制第五代計算機。 然而經(jīng)過數(shù)年的努力，都先后宣布失敗。然而經(jīng)過數(shù)年的努力，都先后宣布失敗。 自計算機

24、發(fā)明以來最激動人心的大行動，也自計算機發(fā)明以來最激動人心的大行動，也是一個無奈的失敗。是一個無奈的失敗。 然而與大腦的思維相比，相差甚遠。然而與大腦的思維相比，相差甚遠。 其主要原材料是利用生物工程技術(shù)生產(chǎn)的蛋其主要原材料是利用生物工程技術(shù)生產(chǎn)的蛋白質(zhì)分子，用它作為生物芯片白質(zhì)分子，用它作為生物芯片。 人腦有人腦有140億神經(jīng)元及億神經(jīng)元及10億多神經(jīng)節(jié)，每個神億多神經(jīng)節(jié)，每個神經(jīng)元都與數(shù)千個神經(jīng)元交叉相聯(lián)，它的作用經(jīng)元都與數(shù)千個神經(jīng)元交叉相聯(lián)，它的作用都相當(dāng)于一臺微型電腦。都相當(dāng)于一臺微型電腦。1.5Kg,1.5Kg,大約有大約有10101212個細胞個細胞人類腦細胞的總數(shù)：人類腦細胞的總數(shù)

25、：是是140140億億160160億個億個計算機應(yīng)用基礎(chǔ)計算機應(yīng)用基礎(chǔ) 中國政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計算機教研室 47 1971年年Intel公司制成了第一批微處理公司制成了第一批微處理4004，這一芯片集成了，這一芯片集成了2250個晶體管組成電路，個晶體管組成電路，其功能相當(dāng)于其功能相當(dāng)于ENIAC. 個人計算機（個人計算機（Personal Personal ComputerComputer，縮寫為，縮寫為PCPC）應(yīng)運而生并迅猛地得到發(fā)展應(yīng)運而生并迅猛地得到發(fā)展霍夫為首的研制小組，霍夫為首的研制小組，完成了世界上第一個微完成了世界上第一個微處理器芯片。在處理器芯片。在3 34 4毫毫米

26、面 積 上 集 成 晶 體 管米 面 積 上 集 成 晶 體 管22502250個，每秒運算速度個，每秒運算速度達達6 6萬次。萬次。 它意味著電腦它意味著電腦CPUCPU已經(jīng)縮已經(jīng)縮微成一塊集成電路微成一塊集成電路， 意味著意味著“芯片上的電腦芯片上的電腦”誕誕生生 唐唐埃斯特利奇埃斯特利奇(Don Estridge) IBM PC之父之父 19801980年中，年中，IBMIBM召集高層咨詢會議，要個人電腦召集高層咨詢會議，要個人電腦浪潮作出應(yīng)對浪潮作出應(yīng)對, ,在一年內(nèi)搞出在一年內(nèi)搞出PCPC來。項目的負(fù)責(zé)來。項目的負(fù)責(zé)人就是埃斯特利奇。人就是埃斯特利奇。 1981年年8月月12日，日，

27、IBM公司宣公司宣布布IBM PC機面世，進入了個機面世，進入了個人電腦時代。人電腦時代。 第一臺第一臺IBM PC采用采用Intel 4.77M的的8088芯片芯片，僅僅64K內(nèi)內(nèi)存，低分辨率單色或彩色顯存，低分辨率單色或彩色顯示器，單面示器，單面160K軟盤；并配軟盤；并配置了微軟公司的置了微軟公司的MS-DOS操作操作系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件。 采用了總線技術(shù)和零散的部采用了總線技術(shù)和零散的部件件(即即“開放標(biāo)準(zhǔn)開放標(biāo)準(zhǔn)”)，IBM還還公開了公開了PC除除BIOS之外的全部之外的全部技術(shù)資料，并通過分銷商傳技術(shù)資料，并通過分銷商傳遞給最終用戶。遞給最終用戶。 IBM PC 第一塊微處理器芯片已

28、屬大規(guī)模集成電路范疇第一塊微處理器芯片已屬大規(guī)模集成電路范疇. 英特爾公司命名它為英特爾公司命名它為4004，這種數(shù)字代號沿，這種數(shù)字代號沿用至今，就是現(xiàn)代所謂用至今，就是現(xiàn)代所謂“386”、“486”等計等計算機俗稱的最早源頭算機俗稱的最早源頭IntelIntel公司于公司于19711971年年利用利用4 4位微處理器位微處理器Intel 4004Intel 4004組成了世界上第一臺微型機組成了世界上第一臺微型機MCSMCS4 4。由由4 4位或第一代位或第一代8 8位微處理器位微處理器構(gòu)成的計算構(gòu)成的計算機稱為第一代微型機機稱為第一代微型機由第二代由第二代8 8位微處理器位微處理器（代表

29、性的產(chǎn)品有（代表性的產(chǎn)品有IntelIntel公司的公司的Intel 8080Intel 8080等）構(gòu)成的計算機等）構(gòu)成的計算機，稱為第二代微型機。，稱為第二代微型機。被業(yè)界普遍認(rèn)可的第一臺個人電腦是被業(yè)界普遍認(rèn)可的第一臺個人電腦是Altair Altair 88008800，出現(xiàn)于，出現(xiàn)于19751975年年1 1月。月。 由由1616位微處理器位微處理器（代表性的產(chǎn)品有（代表性的產(chǎn)品有IntelIntel公公司的司的Intel 8086/80286Intel 8086/80286等）構(gòu)成的計算機等）構(gòu)成的計算機，稱為第三代微型機。，稱為第三代微型機。由由3232位微處理器位微處理器（具有

30、代表性的產(chǎn)品有（具有代表性的產(chǎn)品有IntelIntel公司的公司的Intel 80386Intel 80386、8048680486等）等）構(gòu)成的計算機，稱為第四代微型機。構(gòu)成的計算機，稱為第四代微型機。 這是由這是由64位微處理器構(gòu)成的計算機，代表性位微處理器構(gòu)成的計算機，代表性的產(chǎn)品有的產(chǎn)品有80586，即，即Pentium系列，以及系列，以及80686的的Pentium Pro和和Pentium。 以以Pentium與與Pentium為代表，帶有更強為代表，帶有更強的多媒體效果和更貼近現(xiàn)實生活。的多媒體效果和更貼近現(xiàn)實生活。 1982年年11月，康柏（月，康柏（Compaq）電腦公司推）

31、電腦公司推出第一臺出第一臺: “可以提著走的電腦可以提著走的電腦”便攜式便攜式PC機機Portable，也是第一臺非，也是第一臺非IBM制造的制造的PC兼兼容機。容機。 國家電氣和電子工程師協(xié)會國家電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE) 1. 巨型機（巨型機（Supercomputer）運算速度在每秒運算速度在每秒10001000萬次以上萬次以上存儲容量在存儲容量在10001000萬位以上萬位以上價格在價格在10001000萬美元以上萬美元以上用千、萬個用千、萬個CPUCPU并行處理系統(tǒng)并行處理系統(tǒng) 配置了配置了13萬個處理器萬個處理器 每秒鐘可完成每秒鐘可完成1萬億次浮點計算萬億次浮點計算 第第2

32、9屆全球評估權(quán)威組織屆全球評估權(quán)威組織TOP500于于7月月28日前后公布日前后公布了最新一期全球超級計算機了最新一期全球超級計算機的排名第一的排名第一 藍色基因藍色基因/L 西摩西摩克雷克雷(SeymourCray) 1958年設(shè)年設(shè)計建造了世界上第一臺基于晶體管的計建造了世界上第一臺基于晶體管的超級計算機，成為計算機發(fā)展史上的超級計算機，成為計算機發(fā)展史上的重要里程碑。重要里程碑。 1萬萬1千個千個AMD公司的公司的雙內(nèi)核雙內(nèi)核Opteron處理器處理器 全球最快的矢量超級全球最快的矢量超級計算機計算機 每秒的浮點運算能力每秒的浮點運算能力4000億次億次 第第29屆全球評估權(quán)威組織屆全球

33、評估權(quán)威組織TOP500于于7月月28日前后日前后公布了最新一期全球超級計算機的排名第二公布了最新一期全球超級計算機的排名第二 安裝安裝1萬萬3千顆千顆AMD雙核微雙核微處理器處理器“Opteron” 皓龍超皓龍超級計算機級計算機 每秒的浮點運算能力每秒的浮點運算能力100萬萬億次億次 第第29屆全球評估權(quán)威組織屆全球評估權(quán)威組織TOP500于于7月月28日前日前 后公布了最新一期全球超級計算機的排名第三后公布了最新一期全球超級計算機的排名第三 峰值速度超過峰值速度超過10萬億次萬億次/秒秒“曙光曙光4000A”高性能計算機高性能計算機. 排名世界第排名世界第121位位 2. 小巨型機（小巨型

34、機（Minisupercomputer） 現(xiàn)已基本消亡現(xiàn)已基本消亡 3. 大型主機（大型主機（Mainframe) 4. 小型機（小型機（Minicomputer或或Minis） VAX、PDP、IBM-400、DJS- 1305. 工作站（工作站（Workstation）輔助設(shè)計和圖）輔助設(shè)計和圖 形圖像形圖像6. 個人計算機（個人計算機（PC Personal Computer）國內(nèi)分成國內(nèi)分成: :巨、大、中、小和微五類巨、大、中、小和微五類計算機應(yīng)用基礎(chǔ)計算機應(yīng)用基礎(chǔ) 中國政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計算機教研室 66晶晶體體管管數(shù)數(shù)目目4004奔騰奔騰4420,000,0002,3000.

35、18微米芯片微米芯片10微米芯片微米芯片計算機發(fā)展史計算機發(fā)展史摩爾天才地預(yù)言，集成電路摩爾天才地預(yù)言，集成電路上能被集成的晶體管數(shù)目，上能被集成的晶體管數(shù)目，將會以每將會以每18個月翻一番，并個月翻一番，并在今后數(shù)十年內(nèi)保持著這種在今后數(shù)十年內(nèi)保持著這種勢頭。勢頭。1964年，摩爾（年，摩爾（G. Moore）博士，以三頁紙）博士，以三頁紙的短小篇幅，發(fā)表了一個奇特的理論。的短小篇幅，發(fā)表了一個奇特的理論?！澳柖赡柖伞庇嬎銠C應(yīng)用基礎(chǔ)計算機應(yīng)用基礎(chǔ) 中國政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計算機教研室 68晶晶體體管管數(shù)數(shù)單單位位時時間間執(zhí)執(zhí)行行的的指指令令數(shù)數(shù)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(fā)展史計算機發(fā)展史Altair 8800一種信息機器一種信息機器計算機發(fā)展趨勢計算機發(fā)展趨勢計算機應(yīng)用基礎(chǔ)計算機應(yīng)用基礎(chǔ) 中國政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計算機教研室 70天氣預(yù)報天氣預(yù)報地震機理研究地震機理研究石油和地質(zhì)勘探石油和地質(zhì)勘探衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計算的高科衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計算的高科技領(lǐng)域技領(lǐng)域國