计算机发展史

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    计算机的产生是20世纪最重要的科学技术大事件之一（计算机爱好者，学习计算机基础，电脑入门，请到本站http://www.16qiuxue.com，我站同时提供计算机基础知识教程，计算机基础知识试题供大家学习和使用），。1946年美国宾夕法尼亚大学经过几年的艰苦努力，研制出世界上第一台电子计算机--埃尼阿克（ENIAC）。

一、 计算机的发展史：

根据计算机所采用的物理器件不同，可分为四个阶段。
第一代：电子管计算机，开始于1946年，结构上以CPU为中心，使用机器语言，速度慢、存储量小，主要用于数值计算。
第二代：晶体管计算机，开始于1958年，结构上以存储器为中心，使用高级语言应用范围扩大到数据处理和工业控制。
第三代：中小规模集成电路计算机，开始于1964年，结构上仍以存储器为中心，增加了多种外部设备，软件得到一定发展，计算机处理图像、文字和资料功能加强。
第四代：大、超大规模集成电路计算机，开始于1971年，应用更加广泛，出现了微型计算机。

计算机硬件发展的同时，软件始终伴随其步伐迅猛发展，就计算机的编程语言而言，也划分为三代。
第一代：机器语言。每条指令用二进制编码，效率很低。
第二代：汇编语言。用符号编程，和具体机器指令有关，效率不高。
第三代：高级语言：如FORTRAN、COBOL、BASIC、PASCAL等都属于高级语言。

二、我国计算机的发展

我国从1956年开始电子计算机科研和教学工作。
1983年12月研制成功每秒运行1亿次的"银河"巨型计算机；
1992年11月研制成功每秒运行10亿次的"银河Ⅱ"巨型计算机；
1997年研制成功每秒运行130亿次的"银河Ⅲ"巨型计算机。

三、计算机的发展趋势

计算机的发展向微型化和巨型化、多媒体化和网络化方向发展。

计算机的基本概念
计算机内所有的信息都是以二进制的形式表示的，单位是位。

位：计算机只认识由0或1组成的二进制数，二进制数中的每个0或1就是信息的最小单位，称为"位"（bit）。

字节：是衡量计算机存贮容量的单位。一个8位的二进制数据单元称一个字节（byte）。在计算机内部，一个字节可以表示一个数据，也可以表示一个英文字母或其他特殊字符，二个字节可以表示一个汉字。

字：在计算机中，作为一个整体单元进行存贮和处理的一组二进制数。一台计算机，字的二进制数的位数是固定的。

字长：一个字中包含二进制数位数的多少称为字长。字长是标志计算机精度的一项技术指标。

存贮器编址：为了便于对计算机内的数据进行有效的管理和存贮，需要对内存单元编号，即给每个存贮单元一个地址。每个存贮单元存放一个字节的数据。 如果需要对某一个存贮单元进行存贮，必须先知道该单元的地址，然后才能 对该单元进行信息的存取。

注意：存贮单元的地址和存贮单元中的内容是不同。

指令：指挥计算机进行基本操作的命令。

指令系统：一种计算机所能执行的全部指令的集合。

程序：按一定处理步骤编排的，能完成一定处理能力的指令序列。






计算机系统


计算机系统是由硬件系统和软件系统所组成的。


一、计算机的硬件系统

硬件系统由输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器组成。
其中运算器和控制器结合在一起，称为中央处理器（CPU）
CPU（即运算器和控制器）和存储器合称为主机。

输入设备：常见有键盘、鼠标、扫描仪等
输出设备：常见有显示器、打印机和绘图仪等；
中央处理器：又称CPU，它包括运算器和控制器。是计算机的核心部分。
我们平时所说的486、586、奔腾Ⅲ、奔腾Ⅳ指的是CPU的档次。
运算器：可以进行算术运算和逻辑运算；
控制器：是计算机的指挥系统，它的操作过程是取指令--分析指令，循环执行。
存储器：具有记忆功能的物理器件，用于存储信息。分为内存和外存。
内存：是半导体存储器，分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。
ROM只可读出，不能写入，断电后内容还在；
RAM可随意写入读出，但断电后内容不存在。
外存：磁性存储器（软盘和硬盘）；光电存储器（光盘），可以作为永久性存储器。
存储器的两个重要指标：存取速度和存储容量。内存的存取速度最快，软盘最慢。存储容量是存储的信息量，它用字节（Byte）作为基本单位，1个字节用8位二进制数表示，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。

二、计算机的软件系统


计算机软件系统分为系统软件和应用软件两大类。

系统软件：为了使用和管理计算机的软件；主要操作系统软件有Windows95/98/2000/NT, DOS, UCDOS，MS-DOS，Unix,，OS/2，Linux等。其中，WINDOWS是多任务可视化图形界面，DOS是字符命令形式的单任务操作系统。
应用软件：为了某个应用目的而编写的软件，主要有辅助教学软件，辅助设计软件、文字处理软件、工具软件以及其它的应用软件。




三、计算机的工作原理：


到目前为止,电子计算机的工作原理均采用冯·诺依曼的存储程序,并自动完成程序的设计思想.其工作过程如下图所示:






需要注意的是:程序中的数据,指令都采用数字化编码方式,保存在存储器中;程序中的指令必须是属于这台机器的指令系统.




四、计算机病毒


计算机病毒是一种程序,是人为设计的具有破坏性的程序.它往往使计算机不能正常工作.计算机病毒具有破坏性,传播性,可激发性,潜伏性,隐蔽性等特点.由于计算机病毒危害极大,需要注意隔离计算机病毒的来源,经常用杀病毒软件检查计算机系统和存储器.



计算机中有关数,编码的基本常识


(一)1.计算机是智能化的电器设备
计算机就其本身来说是一个电器设备,为了能够快速存储,处理,传递信息,其内部采用了大量的电子元件,在这些电子元件中,电路的通和断,电压高低,这两种状态最容易实现,也最稳定,也最容易实现对电路本身的控制.我们将计算机所能表示这样的状态,用0,1来表示,即用二进制数表示计算机内部的所有运算和操作.


2.二进制数的运算法则
二进制数运算非常简单,计算机很容易实现,其主要法则是:
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1十1=10; 0 x 0=0 0 xl=0 1x 0= 0 1xl=1
由于运算简单,电器元件容易实现,所以计算机内部都用二进制编码进行数据的传送,计算.


3.十进制与二进制,八进制,十六进制数之间的相互转换


(1)数的进制与基数.
计数的进制不同,则它们的基数也不相同,如表1-l所示.
进制
基数
十进制数
典型示例(转换)
二进制
0,1
10,7,23
1010,111,10111
三进制
0,1,2
10,7,23
101,21,212
四进制
0,1,2,3
10,7,23
22,13,113
八进制
0,1,2,3,4,5,6,7
10,63,126
12,77,176
十进制
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
十六进制
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
10,63,254
A,3F,15E


(2)数的权
不同进制的数,基数不同,其每位上所代表的值的大小也不相同,我们称之为"权"
①十进制数,逢十进一.如,(219)10=2x102+1x101+9x100
②二进制数,逢二进一.如,(11010)2=lx24+lx23+0x22+lx21+0x20=26
③八进制数,逢八进一.如,(273)8= 2x82+7x81+3x80=187
④十六进制数,逢十六进一.如,(27B)16=2x162+7x161+11x160=635
从以上的计算中,可以看到,进制不同,基数不同,每位上权值大小也不相同,数值大小也不相同.
(3)十进制数转换成任意进制数
将十进制数转换成任意进制数的基本方法是:将十进制数除以所定的进制数反向取余.
例如:
①将39用二进制数表示,用如下的短除法,求余数,并反向取余.如果转换成二进制还可以用右边的2的N次幂表示.
短除法 39==>(100111)2
②将245用八进制数表示,我们可以用如下的短除法,求余数,并反向取余.
想一想,为什么要反向取余.对于十进制小数要转换成其他进制的数,则是不断将小数部分乘以进制数取整,作为转换后的小数部分,直到为零或精确到小数点后几位.如: (0.35)10≈(0.01011)2 (0.125)10=(0.001)2
(4)任意进制的数转换成十进制数

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