第1章 计算机基础知识
本章要点:
计算机的发展与应用;
数制与编码;
计算机系统组成;
计算机的性能指标.
1.1 计算机概述
1.1.1 计算机的概念
1.什么是计算机
计算机是指由电子器件组成的具有逻辑判断和记忆能力,能在给定的程序控制下,快速,高效,自动完成信息加工处理,科学计算,自动控制等功能的现代数字化电子设备.
计算机的特点:① 数字化;② 具有记忆和逻辑判断能力;③ 高速度,高精度;④ 自动控制.
2. 世界上的第一台计算机
第一台电子计算机是在第二次世界大战弥漫的硝烟中开始研制的.当时为了给美国军械试验提供准确而及时的弹道火力表,迫切需要一种高速计算工具.因此,在美国军方的大力支持下,世界上第一台电子计算机ENIAC于1943年开始研制,参加研制工作的是以宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫西利和埃克特为首的研制小组.在研制中期,当时任美国陆军军械部弹道研究所顾问,正在参加美国第一颗原子弹研制工作的美籍匈牙利数学家冯 诺依曼带着原子弹研制过程中遇到的大量计算问题加入了研制行列.研制工作历时两年多,1945年春天,ENIAC首次试运行成功.1946年2月10日,美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院联合向世界宣布ENIAC的诞生, ENIAC的指标:5000次加法/秒,体重28吨,占地170m2,18800只电子管,1500个继电器,功率150KW,ENIAC的诞生标志着人类社会计算机时代的开始
1.1.2 计算机的发展
计算机的最终诞生是众多科学家几百年来共同努力的结果,据史料记载帕斯卡发明了加法机,莱布尼兹改造加法机形成乘法机,布尔创造完整的二进制代数体系,图灵是计算机逻辑的奠基者,维纳创立信息论与控制论,冯·诺依曼首先提出计算机硬件组成应包括运算器,控制器,存储器,输入设备和输出设备五大部分和计算机的基本工作原理-存储程序技术(存储程序,自动执行程序);被后人称为"计算机之父".
1.计算机的发展阶段见表1.1
表1.1计算机的发展阶段
代别
年代
逻辑部件
运算速度
内存容量
编程语言
第一代
电子管时代
1946～1957
电子管
每秒几千次到几万次
几千个字
机器语言或汇编语言
第二代
晶体管时代
1958～1964
晶体管
每秒几十万次
几十万个字
FORTRAN,ALGOL,COBOL
第三代
中小规模集成电路时代
1965～1970
中小规模集成电路

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