中国的计算设备
• 算盘。珠算 盘是我们祖 先创造发明 的一种简便 的计算工具 ，珠算盘起 源于北宋时 代。
机械计算机发展史
• 1623年：德国科学家契克卡德（ W. Schickard）制造了人类有史以来第一台 机械计算机，这台机器能够进行六位数的 加减乘除运算。
机械计算机发展史
• 1642年：法国科学家帕斯卡（B.Pascal） 发明了著名的帕斯卡机械计算机，首次确 立了计算机器的概念。
计算机主要电子器件： 第一代：真空电子管 第二代：晶体管 第三代：中、小规模集成电路 第四代：大规模、超大规模集成电路。
阶段 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
年份 46-57
元件 电子管
语言
机器语言 汇编语言
应用范围 科学计算
58-64 晶体管
高级语言
科学计算、数据处理、 工业控制
65-70
• 晶体管与电子管的比较： • 体积比电子管小很多 • 耗电大大降低 • 稳定性有很大提高
第2代晶体管计算机（1958—1964）
1956年，晶体管在计算机中使用，晶体 管和磁芯存储器的使用促使了第2代计算 机的产生。第2代计算机体积小、速度快、 功耗低、性能更稳定。
晶体管计算机
• 美国贝尔实验室于1954年研制成功第一台 使用晶体管的第二代计算机TRADIC。装有 800只晶体管，仅100瓦功率，占地也只有3 立方英尺。相比采用定点运算的第一代计 算机，第二代计算机普遍增加了浮点运算 ，计算能力实现了一次飞跃。
我国的晶体管计算机
1958年启动，1965年研制成功的我国第一台大型晶 体管计算机（109乙机）。对109乙机加以改进，两 年后又推出109丙机，为用户运行了15年，有效算题 时间10万小时以上，在我国两弹试验中发挥了重要 作用，被用户誉为“功勋机”。
109机
集成电路
• 1959年美国人基尔比向发明了集成电路。 在不超过4平方毫米的面积上，大约集成了 20余个元件。
• 图灵机能够识别运算过程中的每一步，并 运算获得答案，使计算机通过执行程序来 完成任何设定好的任务。
图灵机
• 最早人们将机器的工作主要放到数学计算 上，因而数学计算是焦点。图灵机就是一 个逻辑的机器，解决的是“可计算性”的 问题。
• 图灵机的基本思想就是用机器来模拟人们 用纸和笔进行数学运算的过程, 图灵把这样 的过程看作是两种简单的动作, 即在纸上写 上或擦除某个符号; 把注意力从纸的一个位 置移动到另一个位置。
• A.继电器
B. 晶体管 C.电子管 D.集成电路
• 14.2 1946年诞生的世界上公认的第一台电子计算机是_________.
• A.UNIVAC-1
B.EDVAC
C.ENIAC D.IBM360
• 16.1 计算机中数据的表现形式是_________.
• A.八进制 B.十进制 C.二进制
D.十六进制
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
电子管
• 埃尼阿克，总共安 装了17468只电子 管。它的耗电量超 过174千瓦；电子 管平均每隔7分钟就 要被烧坏一只。
佛莱明1904年发明电子管
晶体管与电子管
• 1947年美国科学家发明 了晶体管。
第3代集成电路计算机（1965—1970）
人们将集成电路分为中、小规模，大规 模和超大型规模。第3代计算机的芯片属于 中、小规模集成电路。
第3代集成电路计算机
IBM于1964年研制出 计算机历史上最成功 的机型之一IBM S/360。IBM由于 S/360的成功，进一 步巩固了自己在业界 的地位，“蓝色巨 人”IBM几乎成为计 算机的代名词。
第4代大规模集成电路计算机（1971至今）
第四代计算机最显著特点是大规模集 成电路和超大规模集成电路的运用。大规 模集成电路的采用，使得计算机向微型化 发展，计算机不但可以放在办公桌上，而 且可以放在手提包里，甚至衣服的口袋里， 而其功能却大大增强，可靠性大大提高， 而价格却大大下降，一般家庭就可以买得 起。
约翰.阿塔纳索夫
• 1939年， 阿塔纳索夫 提出计算机 三原则
约翰.阿塔纳索夫的计算机的三条原则
• （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。
冯·诺依曼
• 1954年， 42岁的阿兰·图林英年早逝。为了纪 念他在计算机领域奠基性的贡献，美国计算机学 会决定设立“图林奖”，从1956年开始颁发给最 优秀的电脑科学家，它就像科学界的诺贝尔奖那 样，是电脑领域的最高荣誉。
图灵机
• 图灵机是一种思想模型，由三部分组成， ：一个控制器，一条两端可无限延长的带 子和一个在带子上左右移动可以读写0，1 的读写头。
机械计算机发展史
• 1674年：莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使之 成为一种能够进行连续运算的机器，并且提出了 “二进制”数的概念。（据说这个概念来源于中 国的八卦）
机械计算机发展史
• 第一台商用计数机是由法国阿尔萨斯地区 的托玛斯·杜·寇莫( Thomas de Colmar) 在 1820 年初研发的四则运算机。
2014年根据图灵生平改编电影《模仿游戏》剧照
计算机发展史上重要人物
• 1938年，美国数 学家香农，首次 用布尔代数进行 开关电路分析， 并证明布尔代数 的逻辑运算可以 通过继电器电路 来实现，
现代信息论创始人香农
布尔 代数
继电器 开关电 路
香农第一次在布尔代数和继电器开 关电路之间架起了桥梁。
• 特别是体积小、价格低、功能强的微 型计算机的出现，使得计算机迅速普及， 进入了办公室和家庭，在办公室自动化和 多媒体应用等领域发挥了很大的作用。
高考真题
• 12.7第一代电子计算机所采用的电子元件是_________.（14.1）
• A.继电器
B. 晶体管 C.电子管 D.集成电路
• 13.2第二代电子计算机所采用的电子元件是_________.（14.1，12.7 ）
• 14.56 现代计算机能自动地连续进行数据处 理，主要是因为其具有存储程序的功能。 （ ）√
作业
• 1：画出表1-1，计算机发展历程 • 2：写出阿塔纳索夫的计算机三原则 • 3：冯诺依曼的计算机三大设计思想 • 4：叙述香农和图灵的贡献 • 背诵以上内容
计算机发展史上重要人物
• 图灵-计算机科学之父 ：1936年阿兰·图灵 ，在他的一篇具有划 时代的论文里论述了 一种假想的通用计算 机，也就是理想计算 机，被后人称为“图 灵机”。
• 1950年10月， 图林的另一篇论文《机器能思考吗 》发表，首次提出检验机器智能的“图林试验” ，从而奠定了人工智能的基础，使他再次荣膺“ 人工智能之父”称号。
台式电脑
（2）现代计算机的发展历程
第1代电子管计算机（1946—1957） 第一台电子计算机取名为ENIAC，1946年2 月15日在美国宣告诞生。由美国宾西法尼 亚大学摩尔学院教授莫奇利和埃克特共同 研制。
，
运算速度达到每秒钟5000次加法，一条 炮弹的轨迹，20秒钟就能被它算完。
第一台电子计算机（ENIAC）
第1章 计算机基础知识
1.1 走进计算机世界
计算机的发展历史 微型计算机的特点及应用
1.2 计算机是如何工作的
计算机的硬件组成 计算机的软件系统
1.3 计算机外部设备
计算机的存储设备 输入输出设备
1.4 计算机安全规范
1.1 走进计算机世界
一、计算机的发展历史
计算机的发展与电子技术的发展密不可分，依据电子器件 的发展历程，人们将计算机的发展划分为4个年代。了解4个 年代的划分，知道计算机发展进程中的重大事件，对计算机 的发展概况和趋势有一个粗略的了解。
• 下面是与帕斯卡计算器的比较
பைடு நூலகம்
机械计算机发展史
• 1822年：英国科学家巴贝奇（C.•Babbage ）制造出了第一台差分机，它可以处理3个 不同的5位数，计算精度达到6位小数。
机械计算机发展史
• 手摇计算机 是1878年由 一位在俄国 工作的瑞典 发明家奥涅 尔制造的。
对比
第一台电子计算机ENIAC
• 答：①采用二进制来表示数据或计算机指 令。
• ②把程序和数据存储在计算机中，并让 计算机自动执行程序，即“存储程序”思 想。
• ③计算机硬件由运算器、存储器、控制 器、输入和输出设备五大部分组成。
高考真题
• Y.4.1从第一代计算机出现至今，虽然经历 了多个发展阶段，但其结构仍沿用了由图 灵提出的程序存储和程序控制结构。（ ）×
中国的计算设备
大约在新石器 时代早期，先 民使用的“计 算机”是结绳， 即用绳子打结 的多少来表示 数的概念。
中国的计算设备
• 算筹。它最早 出现在何时， 已经不可查考 了，但至迟到 春秋战国；算 筹的使用已经 非常普遍了。
算筹
算筹在中国的起源很早，中 国著名科学家祖冲之 （429——500）借助算筹 为计算工具，计算出圆周 率在3.1415926和 3.1415927之间，成为了 世界上最早把圆周率数值 推算到七位数字以上的科 学家。
在ENIAC的研制过程中，美籍数学家冯·诺 依曼针对它存在的问题，提出了一个全新 的通用计算机方案，这就是EDVAC方案。 并提出了计算机的三大设计思想。
在这个方案中，冯·诺依曼提出程序存储
和程序控制理论。他认为计算机具有两
个基本能力： 1：能够存储程序。 2：能够自动执行程序。
高考真题
• 14.67美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出了计 算机的哪三大设计思想？（3分）