第一节计算机概念、发展历史、分类、应用领域和基本原理
计算机的概念
◇计算机(computer)是一种能自动、高速进行大量算术运算和逻辑运算的电子设备。
◇速度快、精度高、存储容量大、通用性强、具有逻辑判断和自动控制能力。
计算机的发展简史
◇第一台计算机:ENIAC,美国,1946年。
它是为了解决新武器研发中有关弹道问题的许多复杂计算而研制的(由需求引
发)。
它采用电子管作为计算机的基本元件,由18000多个电子管,1500多个继电器,10000多只电容器和700
0多只电阻构成,占地170m2,重量30吨,每小时耗电30万千瓦,是一个庞然大物,每秒能进行5000次加法运算。由于它使用电子器件来代替机械齿轮或电动机械进行运算,并且能在运算过程中不断进行判断,作出选择,过去需要100多名工程师花费1年才能解决的计算问题,它只需要2个小时就能给出答案。
怎样发◇根据计算机的主要组成电子元器件,划分出计算机发展的四个时代。
中秋高速公路免费电子管阶段;晶体管阶段;集成电路阶段;大规模、超大规模集成电路阶段(现在)
第一代(1946年~1958年)电子管计算机,计算机使用的主要逻辑元件是电子管。计算机使用的主要逻辑元件是电子管,也称电子管时代。主存储器采用磁鼓磁芯,外存储器使用磁带。软件方面,用机器语言和汇编语言编写程序。这个时期计算机的特点是,体积庞大、运算速度低(一般每秒几千次到几万次)、成本高、可靠性差、内存容量小。
第二代(1959年~1964年)晶体管计算机,计算机使用的主要逻辑元件是晶体管。主存储器采用磁芯,外存储器使用磁带和磁盘。软件方面开始使用管理程序,后期使用操作系统并出现了高级程序设计语言。这个时期计算机的应用扩展到数据处理、自动控制等方面。计算机的运行速度已提高到每秒几十万次,体积已大大减小,可靠性和内存容量也有较大的提高。
第三代(1965年~1970年)集成电路计算机,这个时期的计算机用中小规模集成电路代替了分立元件,用半导体存储器代替了磁芯存储器,外存储器使用磁盘。软件方面,操作系统进一步完善,高级语言数量增多。计算机的运行速度也提高到每秒几十万次到几百万次,可靠性和存储容量进一步提高,外部设备种类繁多,计算机和通信密切结合起来,广泛地应用到科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域。
第四代(1971年以后)大规模和超大规模集成电路计算机,这个时期的计算机主要逻辑元件是大规模和超大规模集成电路,一般称大规模集成电路时代。存储器采用半导体存储器,外存储器采用大容量的软、硬磁盘,并开始引入光盘。软件方
葡萄美酒夜光杯面,操作系统不断发展和完善。计算机的发展进入了以计算机网络为特征的时代。计算机的运行速度可达到每秒上千万次到万亿次,计算机的存储容量和可靠性又有了很大提高,功能更加完备。这个时期计算机的类型除小型、中型、大型机外,开始向巨型机和微型机(个人计算机)两个方面发展。使计算机开始进入了办公室、学校和家庭。
长风破浪会有时直挂云帆济沧海的意思依据信息技术发展功能价格比的莫尔定律(Moore’Law),计算机芯片的功能每18个月翻一番,而价格减一半。
自从1946年第一台电子计算机问世以来,计算机科学与技术已成为本世纪发展最快的一门学科,尤其是微型计算机的出现和计算机网络的发展,使计算机的应用渗透到社会的各个领域,有力地推动了信息社会的发展。
计算机特点
主要特点如下:运算速度快、精确度高、具有记忆和逻辑判断能力感谢朋友的话
运算速度快当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如:卫星轨道的计算、大型水坝的计算、2 4小时天气预报的计算等,过去人工计算需要几年、几十年,而现在用计算机只需几天甚至几分钟就可完成。
计算精确度高科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。
具有记忆和逻辑判断能力随着计算机存储容量的不断增大,可存储记忆的信息越来越多。计算机不仅能进行计算,而且能把参加运算的数据、程序以及中间
结果和最后结果保存起来,以供用户随时调用;还可以对各种信息(如语言、文字、图形、图像、音乐等)通过编码技术进行算术运算和逻辑运算,甚至进行推理和证明。
有自动控制能力计算机内部操作是根据人们事先编好的程序自动控制进行的。用户根据解题需要,事先设计好运行步骤与程序,计算机十分严格地按程序规定的步骤操作,整个过程不需人工干预。
计算机分类
按功能与运算速度分
计算机的应用
◇科学计算:天气预报、地震分析、导弹拦截等
◇数据处理(信息处理):数据库、企业管理、办公自动化
◇计算机控制(实时控制):飞行控制、加工控制、生产线控制、交通指示灯控制等
◇计算机辅助设计和辅助教学:辅助工程、辅助设计(CAD)、辅助制造(CAM)、辅助教学(CAI)等泾河大糕
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