计算机导论ppt
第一代计算机(电子管计算机)使用的是“定点运算制”,参与 运算数的绝对值必须小于1;而第二代计算机(晶体管计算机)增加 了浮点运算,使数据的绝对值可达2的几十次方或几百次方,计算机 的计算能力实现了一次飞跃。同时,用晶体管取代电子管,使得第二 代计算机体积减小,寿命大大延长,价格降低,为计算机的广泛应用 创造了条件。
ENIAC最初是为了进行弹道计算而设计的专用计算机。但后来 通过改变插入控制板里接线方式来解决各种不同的问题,而成为一台 通用机。它的一种改型机曾用于氢弹研制。ENIAC程序采用外部插入 式,每当进行软件中心一项新的计算时,都要重新连接线路。有时几 分钟或几十分钟的计算,要花几小时或几天的时间进行线路连接准备, 这是一个致命的弱点。它的另一个弱点是存储量太小。
机械计算机
晶体管计算机
晶体管计算机是第二代电子计算机。在20世纪50年代之前第一 代,计算机都采用电子管作元件。电子管元件在运行时产生的热量太 多,可靠性较差,运算速度不快,价格昂贵,体积庞大,这些都使计 算机发展受到限制。于是,晶体管开始被用来作计算机的元件。晶体 管不仅能实现电子管的功能,又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率 高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管后,电子线路的结构大大改 观,制造高速电子计算机就更容易实现了。
ENIAC
这台耗电量为140千瓦的计算机,运算速度为每秒5000次加法, 或者400次乘法,比机械式继电器计算机快1000倍。当ENIAC公开展 出时,一条炮弹的轨道用20秒就算出来,比炮弹本身的飞行速度还快。 ENIAC的储存器是电子装置,而不是靠转动的“鼓”。它能够在一天 内完成几千万次乘法,大约相当于一个人用台式计算器操作40年的工 作量。他是按照十进制,而不是按照二进制来操作。但其中也有少量 以二进制方式工作的电子管,因此机器在工作中不得不把十进制转换 为二进制,而在数据输入、输出时再变回十进制。
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计算机的概念:
计算机,是一种能迅速而高 效的自动完成信息处理的电 子设备,它能按照程序对信 息进行加工、处理、存储。
第一代计算机 ENIAC
ENIAC
1946年2月14日,世界上第一台通用电子数字计算机 ENIAC宣告研制成功。ENIAC的成功,是计算机发展史上 的一座纪念碑,是人类在发展计算技术的历程中,到达的 一个新的起点。ENIAC计算机的最初设计方案,是由36岁 的美国工程师莫奇利于1943年提出的,计算机的主要任务 是分析炮弹轨道。美国军械部拨款支持研制工作,并建立 一个专门研究小组,由莫奇利负责。总工程师由年仅24岁 的埃克特担任,组员格尔斯坦是位数学家,另外还有逻辑 学家博克斯。ENIAC共使用了18000个电子管,另加1500 个继电器以及其它器件,其总体积约90m³,重达30吨, 占地170㎡,需要用一间30多米长的大房间才能存放。
阶段 第一代
第二代 第三代
第四代
时间 1946——1958
逻辑器件 电子真空管
应用范围 科学计算、军事研究
1959——1964 1965——1970
1971——今
晶体管
数据处理、事物处理
集成电路
包括工业控制的各个 领域
大规模集成电路 应用到了各个领域
机械计算机
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量子计算机,顾名思义,就是实现量子计算的机器。
量子计算机,早先由理查德·费曼提出,一开始 是从物理现象的模拟而来的。可他发现当模拟量 子现象时,因为庞大的希尔伯特空间使资料量也 变得庞大,一个完好的模拟所需的运算时间变得 相当可观,甚至是不切实际的天文数字。理查 德·费曼当时就想到,如果用量子系统构成的计 算机来模拟量子现象,则运算时间可大幅度减少。 量子计算机的概念从此诞生。
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