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1、大学计算机基础 广西科技大学 2013 10 任课教师 单位 办公地点 任课教师介绍 电子信箱 联系电话 课时安排 理论课 上机 考试安排 参加全区计算机一级考试笔试 机试 两项全部及格才算通过考试 两项都在85分以上 成绩为优秀 并颁发证书 考试时间 一级笔试成绩作为本课程成绩去年我校一级通过率平均为88 未通过的主要原因是机试不及格 请同学们及时报考 计算技术和计算机是现代社会 经济和科技的基石之一 为什么要学 End 下页 理解计算原理和计算思维培养利用计算技术 计算机进行问题求解的能力具备若干必要的基本素养 理性思维与实践 操作训练相结合为后续课程奠定理论基础知道计算机是什么 理解计算
2、机怎么工作 知道怎样操作计算机 再到为什么要这么操作 最后到学生自己知道用计算机做什么 教学目标 思维性 感性 系统性 操作性 教学内容 第1章概述 第2章计算机基础 第3章计算机系统 第7章因特网及应用 第4章操作系统 第9章拓展与提高 第5章计算机应用技术 第6章多媒体技术基础 第8章信息安全 课外阅读书目 编码的奥秘不插电的计算机科学ACM图灵奖 计算机发展史的缩影我的大学十年 高质量程序设计作者自传 参考网站 计算机历史博物馆puterhistory org 科技中国 互联网博物馆 Top500超级计算机www top500 org编程语言排行榜 第1章概述 End 1 1计算 工具
3、历史与计算机历史1 2计算机软件发展历史1 3计算机应用1 4计算机发展趋势 算盘 提供了计算过程中存储数的手段提供了一套计算规则 口诀 人按照规则进行计算 九层算盘 一 加法直加满五加进十加一 一上一一下五去四一去九进一二 二上二二下五去三二去八进一三 三上三三下五去二三去七进一四 四上四四下五去一四去六进一五 五上五五去五进一六 六上六六去四进一六上一去五进一七 七上七七去三进一七上二去五进一八 八上八八去二进一八上三去五进一九 九上九九去一进一九上四去五进一二 减法直减破五减退位减一一下一一上四去五一退一还九二二下二二上三去五二退一还八三三下三三上二去五三退一还七四四下四四上一去五四退一
4、还六五五下五五退一还五六六下六六退一还四六退一还五去一七七下七七退一还三七退一还五去二八八下八八退一还二八退一还五去三九九下九九退一还一九退一还五去四 珠算珍品 1 1计算 工具 历史与计算机历史 帕斯卡机 准 第一台机械计算机 BlaisePascal 1623 1662 法国科学家 1642年研制成功一种齿轮式计算机器 帕斯卡机以计算尺 1625 为基础进行改进 采用齿轮啮合结构 用手工操作 可进行十进制加法和减法运算 加法器 用齿轮来表示十进制各个数位上的数字 通过齿轮的比来解决进位问题 低位的齿轮每转动10圈 高位上的齿轮只转动1圈 可以进行8位数的加减运算帕斯卡机的意义 它告诉人们
5、用纯机械装置可代替人的思维和记忆 开辟了自动计算的道路 1 1计算 工具 历史与计算机历史 莱布尼茨 GottfriedWilhelmLeibniz 1646 1716 德国数学家 1674年改进了帕斯卡机 实现了莱布尼茨机一种能够进行连续十进制运算的机器 不用手动连加或连减而直接自动进行乘法和除法运算 乘法器 莱布尼茨机的意义 设计了 步进轮 可实现自动连续重复的运算 改进了传动机构 完成了数字的不连续传输为计算机的设计 系统地提出了二进制数及其运算法则 把理论的真理性论证归结于一种计算的结果 数理逻辑的创始人 1 1计算 工具 历史与计算机历史 其他重要工作 1805年 法国机械师杰卡德
6、J Jacquard 根据布乔 穿孔纸带 的构想完成了 自动提花编织机 的设计制作 用连接按序的穿孔卡控制编织的样式 实践了数据的输入手段问题1834年 巴贝奇提出了分析机的概念 机器共分为三个部分 堆栈 运算器 控制器 他的助手 英国著名诗人拜伦的独生女阿达 奥古斯塔 AdaAugusta 为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序 1854年 布尔创立布尔代数 为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的理论基础 巴贝奇分析机 自动提花编织机 1 1计算 工具 历史与计算机历史 电子管时代的计算机器 1895年 英国 弗莱明 J Fleming 发明了人类第一只电子管 1935年 19
7、43 德国工程师楚泽 K Zuse 研制出了机械可编程计算机 并采用了继电器逻辑 即二进制形式 用真空管做出了10位加法器 用氖气灯 霓虹灯 做存贮器 用电话开关部份做逻辑部件 实现了二进制计算机 1 1计算 工具 历史与计算机历史 电子管时代的计算机器 1943年 绰号为 巨人 的用来破译德军密码的计算机在英国布雷契莱庄园制造成功 此后又制造多台 为第二次世界大战的胜利立下了汗马功劳 1 1计算 工具 历史与计算机历史 1939年 约翰 阿塔纳索夫 JohnVincentAtanasoff 1903 1995 提出了计算机的三条原则 1 以二进制的逻辑基础来实现数字运算 以保证精度 2 利用
8、电子技术来实现控制 逻辑运算和算术运算 以保证计算速度 3 采用把计算功能和二进制数更新存贮的功能相分离的结构 1942年组装了著名的ABC Atanasoff BerryComputer 计算机 共使用了300多个电子管 这也是世界上第一台具有现代计算机雏形的计算机 电子管时代的计算机器 1 1计算 工具 历史与计算机历史 1946年 美国宾西法尼亚大学摩尔学院教授莫契利 J Mauchiy 和埃克特 J Eckert 共同研制成功了ENIAC ElectronicNumericalIntegratorAndComputer 计算机 17468只电子管 7200个二极管 70000多电阻器
9、10000多只电容器和6000只继电器 电路的焊接点多达50万个 机器被安装在一排2 75米高的金属柜里 占地面积为170平方米左右 总重量达到30吨 运算速度达到每秒钟5000次加法 可以在3 1000秒时间内做完两个10位数乘法 电子管时代的计算机器 1 1计算 工具 历史与计算机历史 1949年 王安向美国国家专利局申请了磁芯的专利 存储问题 1949年 霍德华 艾肯研制成功 马克 3号计算机 第一台内存程序的大型计算机 使用了磁鼓作为数与指令的存储器 这是计算机发展史上的一项重大改进 从此磁鼓成为第一代电子管计算机中广泛使用的存储器 其他重要工作 马克 3号计算机 王安 1 1计算 工
10、具 历史与计算机历史 磁芯存储器 1952年 由计算机之父 冯 诺伊曼 VonNeumann 设计的IAS电子计算机EDVAC问世IAS计算机共采用了2300个电子管 使用汞延迟线做存储器 运算速度却比拥有18000个电子管的 埃尼阿克 提高了10倍 冯 诺伊曼的设想在这台计算机上得到了圆满的体现 结构上的创新 冯 诺伊曼计算机 其他重要工作 1 1计算 工具 历史与计算机历史 晶体管时代的计算机器 1947年 贝尔实验室的肖克利 WilliamB Shockley 布拉顿 JohnBardeen 巴丁 WalterH Brattain 创造出了世界上第一只半导体放大器件 他们将这种器件重新命
11、名为 晶体管 1953年 贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC 1 1计算 工具 历史与计算机历史 1956年 IBM向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM350RAMAC RandomAccessMethodofAccountingandControl 1963年 控制数据公司 CDC 的西蒙 克雷 S Cray 博士研制成功CDC6600巨型机 共安装了35万个晶体管 晶体管时代的计算机器 1 1计算 工具 历史与计算机历史 集成电路时代的计算机器 1959年 来自曾开发出第一台晶体管收音机的TI公司的基尔比 J Kilby 向美国专利局申报专利 半导体集成
12、电路 7月30日 仙童公司向美国专利局申请专利 半导体集成电路 几根零乱的电线将五个电子元件 如晶体管 二极管 电容器等 连接在一起 就形成了历史上第一个集成电路 1 1计算 工具 历史与计算机历史 1964年 IBM360计算机问世 标志着第三代计算机的全面登场 这也是IBM历史上最为成功的机型 1965年 DEC公司推出了PDP 8型计算机 标志着小型机时代的到来 集成电路时代的计算机器 1 1计算 工具 历史与计算机历史 1971年 INTEL的特德 霍夫研制成功了第一枚能够实际工作的微处理器4004 该处理器在面积约12平方毫米的芯片上集成了2250个晶体管 运算能力足以超过ENICA
13、 Intel于同年11月15日正式对外公布了这款处理器 从此进入微处理器 超大规模集成电路时代 时代 集成电路时代的计算机器 1 1计算 工具 历史与计算机历史 1974年 Intel推出第一款8位微处理芯片8080及随后推出的16位微处理器8086 开辟了个人电脑时代 1982年 Intel发布80286处理器 时钟频率提高到20MHz 每秒执行270万条指令 集成了13 4万个晶体管 1985年 Intel发布80386处理器 32位处理器 1989年 Intel发布80486处理器 集成有120万晶体管 1990年 苹果公司联合Motorola和IBM公司一同开发了基于RISC结构的微处
14、理器PowerPC 为的就是能够同Intel公司的X86系列处理器相抗衡 1993年 Intel发布奔腾 pentium 处理器 初期发布的奔腾集成了300多万个晶体管 工作在60 66MHz 每秒钟可执行1亿条指令 1995年 Intel发布PentiumPro处理器 其最高速度达到了200MHz 内部集成有550万晶体管 每秒可执行4 4亿条指令 微处理器 1 1计算 工具 历史与计算机历史 1997年 Intel发布Pentium 处理器 0 25微米新工艺 内置多媒体 MMX 功能 并采用了双重独立总线结构 MMX是英文MultiMediaeXtension 多媒体扩展 的缩写 199
15、9年 Intel推出Pentium 处理器 增加了拥有70条全新指令的SSE指令集 以增强3D和多媒体的处理能力 时钟频率450MHz以上 总线速度100MHz以上 0 25 m工艺制造 内建2800万个晶体管 集成有512KB或以上的二级缓存 2000年 AMD公司推出主频达1GHz的 Athlon 处理器 从而掀开了GHz处理器大战 随后Intel公司推出了自己的1GHzPentium3处理器 微处理器 1 1计算 工具 历史与计算机历史 2003年 Intel发布移动处理规范 迅驰 2005年 Intel推出双核处理器PentiumD 架构了90纳米技术 是双核心加了64位指令集 从而正
16、式揭开了微处理器多核心时代 2006年 IntelCore2Duo处理器内含2 91亿颗晶体管 2007年 45纳米四核处理器上装载了8 2亿颗晶体管 体积比上代产品缩小了25 微处理器 1 1计算 工具 历史与计算机历史 计算机系统 1953年 IBM正式对外发布自己的第一台电子计算机IBM701 随后IBM又相继发布了中型计算机IBM650等 在市场中确立了领导者的地位 1964年 IBM360计算机问世 标志着第三代计算机的全面登场 这也是IBM历史上最为成功的机型之一 1965年 DEC公司推出了PDP 8型计算机 标志着小型机时代的到来 1971年 伊利诺大学设计完成伊利阿克IV巨型计算机 1975年 克雷完成了超级计算机 克雷一号 CARY 1 实现了每秒一亿次的运算速度 共安装了约35万块集成电路 标志着巨型机也跨进了第三代电脑的行列 1 1计算 工具 历史与计算机历史 IBM360计算机 计算机系统 1974年 爱德华 罗伯茨 E Roberts 发布了装配有8080处理器的计算机 牛郎星 这是世界上第一台装配有微处理器的计算机 从此掀开了个人电脑的序幕 1981年 I
