起源与发展
中国最早的计算工具——算筹。
公元600年左右，我国出现新的计算工具——算盘。
17世纪欧洲出现计算尺和机械式计算机。
19世纪英国数学家巴贝奇提出通用计算机的基本计思想。。
19世纪中叶，英国数学家布尔创立了布尔代数。
1937年英国数学家图灵提出了著名的“图灵机”的模型。
的“天河二号”，以持续计算每秒3.39千万亿次的优越性能位居榜首。 2015年7月13日在德国举行的2015年国际超级计算机大会上发布全球超级计算机500强
最新榜单，“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度第五次蝉联冠军。
9
大 学 IT
发展 高速性 存储性 通用性 自动性
第二章 计算机硬件系统
人工智能
多媒体
计算机网 络与通信
计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。是一个新 的应用领域，正处于发展阶段，在医疗诊断、定理证明、语言 翻译、机器人等方面，已有了显著的成效。
把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体 综合起来，构成 “多媒体”( Multimedia)。
12
大 学 IT
算筹可以表示任何自然数，还能够进行加、减、乘、除、乘方、开方等复杂 的计算问题。想出了用一粒粒算珠代替筹棒，用细棒把算珠穿起来， 固定在木框上，用手指拨动算珠代替移动筹棒。这样“算盘”就发明 了
6
大 学 IT
第二章 计算机硬件系统
2.1 信息工具—计算机
巴贝奇于19世纪20年代制造的差分机
巴贝奇于19世纪30年代制造的分析机
运•算运我和算国逻指联辑令想操等的作存深，储腾计起6算8来0机以0程也备序达随员到时可了调以4用把1。8这3些基 本的G运Fl算op和s操，作按照一定规则（算法）写成一 系计计•列算算曙操机机光作内的公指部可司令的靠的，操性曙加作很光上运高4运算，00算是差0所根Ａ错需据运率的人算极数们速低据预度，，先甚一形编至般成制达来适 当的的讲到程程只1序序在0就自0那0可动些0以控人G完F制工l成o执介p各行s入。种的的各。地样方的才任有务可。能发生
美国计算机协会设有图灵奖。
世界上第一台电子数字计算机ENIAC于1946年底在美国宾夕法尼亚 大学诞生。使用18000个电子管元件，占地170M2，功率150KW， 重量30T，它的加法速度为每秒5000次。
5
大 学 IT
第二章 计算机硬件系统
2.1 信息工具—计算机
中国最早的计算工具——算筹。
“算筹”表示数的方法：用纵式表示个位、百位、万位……用横式表示十位、 千位、十万位……如果遇到“0”数，则空位不摆算筹，十进位制，从 右到左。
数据处理， 过程控制
三 1965- 中、小规模 半导体存储器 计算机设计标准化、通用 应用更广泛
1970 集成电路
化、系列化
四 1971— 大、超大 VLSI
第一代微处理器在INTEL问世，微型化、巨型化、多媒 体和智能化、网络化。DBMS应用普遍，C++，JAVA问 世，软件工程业，应用网络化。
新一代 具有联想、推理、学习等某些功能， 对语言、声音、图像及各种模糊信息 的感知、识别和处理的能力。
7
大 学 IT
发展
第二章 计算机硬件系统
一、信息工具—计算机
阶段 时间 逻辑元件
存储器
软件
应用
一 1946- 电子管 1957
水银延迟线、 机器语言、汇编语言 磁鼓、磁芯 FORTRAN于54年问世
科学计算 IBM
二 1958- 晶体管 1964
磁芯， 外存用磁盘
操作系统、FORTRAN，
COBOL BASIC
错误。
精确性
10
大 学 IT
第二章 计算机硬件系统
一、信息工具—计算机
分类
根据信息表示形式和处理方式的不同，计算机可分为：
模拟计算机
专用计算机 巨型机
数字计算机
大型机
按用途
中型机 通用计算机 小型机
按规模、速度、功能 微型机
单片机
11
大 学 IT
应用
第二章 计算机硬件系统
一、信息工具—计算机
一、信息工具—计算机
特点
• 运算速度每隔几个月提高一个数量级，其 他计算工具无法比拟的。
通用••性是日是区本计别N算于E机C其的能他“够计地应算球用工模于具拟各的器种重”领要，域特3的5征基8。6础计0。算 任何复机G杂的F的lo存p任储s务（器都每可可秒以以十把分亿原解次始为浮数大点据量运、的算中基）间本；结的果算、术
智能计算机、神经网络计算机、生物计 算机、光子计算机
8
大 学 IT
第二章 计算机硬件系统
一、信息工具—计算机
我国计算机的发展
1956开始研究，1958年研究出第一台电子管计算机 1964年：晶体管计算机，1971年：集成电路计算机 1983年：“银河Ⅰ”巨型机，运算速度每秒1亿次 1995年：“曙光1000”研制完成 1997年：“银河Ⅲ”巨型机，运算速度每秒130亿次 2008年：曙光5000A研制成功，继美国后第二个成功研制浮点速度在百万亿次的超级
第2章 计算机体系结构
地居一郡楼台上，人在半空烟雨中。
ENIAC电子计算机
埃克特为ENIAC换电子管
大 学 IT
本章要点
第二章 计算机硬件系统
一、信息工具--计算机 二、计算机的工作原理 三、微机系统及其主要指标 四、嵌入式计算机系统 五、计算机应用
4
大 学 IT
第二章 计算机硬件系统
一、信息工具—计算机
数值计算 数据处理 自动控制
科学研究和工程设计，尤其尖端科学
对数据收集、分类、排序、存储、计算、传输、制表
过程控制是指对操作数据进行实时采集、检测、 处理和判断，按最佳值进行调节的过程。
计算机辅助设计 辅助教学CAI
CAD、CAM、CAT 、CAE集成系统，使设计、制造、 测试、工程管理有机地组成一体，形成高度的自动化 系统，因此产生了自动化生产线和“无人工厂”。
计算机。 2010年：国际超级计算机大会公布中国超级计算机“星云”是世界第二快的计算机 ，
仅仅排在美国克雷公司的“美洲豹XT5”之后。 2010年：经过一年时间全面的系统升级后，“天河一号”在第36届全球超级计算机五
百强排名中夺魁。实测运算速度可达每秒2570万亿次。 2013年6月17日，在德国“2013国际超级计算机大会”上，由中国国防科技大学开发