3. 微型计算机的发展
微型计算机指的是个人计算机（Personal Computer，PC），简称微 机。其主要特点是采用微处理器（Micro Processing Unit，MPU）作为计 算机的核心部件，并由大规模、超大规模集成电路构成。
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1.1.1计算机的发展和应用领域概述
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
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课前导读
本章从计算机的发展和应用领域开始，由浅入深地介绍 计算机系统的组成、功能及常用的外部设备，然后详细讲述 不同进制之间的数值转换以及二进制数的运算、讲述不同信 息类型在计算机中的表示方法，最后还介绍了计算思维的概 念。通过学习本章内容，读者可以从整体上了解计算机的基 本功能和基本工作原理。
时间 唐朝末期 1621年 1642年 1673年 1834 年 1936年 1936年
1946年
1946年
发明者
成果
中国
算盘
冈特（英）
计算尺
帕斯卡（法）
机械加法器
莱布尼兹（德）
机械乘法器
查尔斯·巴贝奇(英)
分析机
霍华德·艾肯(美) 阿伦·图灵(英)
机电方法代替纯机械方法
提出了计算机的抽象理论模型， 发展了可计算性理论
Fundamentals of university
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第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
第1章
计算机与信息技术基础
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第1章
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
内容导航
1.1 计算机的发展和应用领域概述 1.2 计算机系统的基本构成 1.3 计算机的部件 1.4 数制及不同进制之间数值的转换 1.5 计算机信息处理 1.6 计算思维概述
4. 计算机的发展趋势
巨型化： 发展高速、大存储容量和强功能的超大型计算机
微型化： 大规模、超大规模集成电路的出现，使计算机微型化发展迅速。
多媒体化： “以数字技术为核心的图像、声音与计算机、通信等融为一体的信息环境”的总称。
网络化： 在一定的地理区域内，将分布在不同地点、不同机型的计算机和专门的外部设备由通
John Mauchly和J．P．Eckert (美国宾夕法尼亚大 ENIAC计算机 学)
冯·诺依曼 (美籍匈牙利数学家 )
冯·诺依曼型计算机
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1.1.1 计算机的发展和应用领域概述
1. 电子计算机的产生展
世界上第一台计算机名叫 埃尼阿克（ENIAC ）， 1946年2月诞生于美国的 宾夕法尼亚大学。
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
中央处理器 CPU
运算器（ALU ） 控制器
内（主）存储器
随机存储器（RAM） 高速缓冲存储器（Cache） 只读存储器（ROM）
外（辅）存储器 --- 硬盘、光盘、软盘
输入设备 --- 键盘、鼠标、扫描仪
输出设备 ---显示器、打印机、绘图仪 操作系统 语言处理程序
输出设备
（2）冯·诺依曼计算机的工作过程 计算机工作时，操作人员首先通过输入设备将程序和数据送入到存储器中。启动运行后，
计算机从存储器顺序取出指令，送往控制器进行分析并根据指令的功能向各有关部件发出各 种操作控制信号，最终的运算结果要送到输出设备输出。
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1.2.2 现代计算机系统的构成
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
一个完整的现代计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分：硬件 包括了计算机的基本部件和各种具有实体的计算机相关设备；软件则包括 了用各种计算机语言编写的计算机程序、数据和应用说明文档等。
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1.2.2 现代计算机系统的构成
计算机系统构成图：
硬件系统 计 算 机 系 统
软件系统
主机 外部设备
系统软件 应用软件
18000多个电子管， 170m2 ， 30t, 150kw, 5000次/秒
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
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1.1.1计算机的发展和应用领域概述 2. 电子计算机的发展
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
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1.1.1计算机的发展和应用领域概述
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
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第1章
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
内容导航
1.1 计算机的发展和应用领域概述 1.2 计算机系统的基本构成 1.3 计算机的部件 1.4 数制及不同进制之间数值的转换 1.5 计算机信息处理 1.6 计算思维概述
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1.2.1 冯·诺依曼计算机简介
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
（1）冯·诺依曼计算机的基本特征 ① 采用二进制数表示程序和数据； ② 能存储程序和数据，并能由程序控制计算机的执行； ③ 具备运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备
5个基本部分。
输入设备
控制器 运算器 存储器
信线路互联组成一个规模大、功能强的网络系统，在网络软件的协调下，共享信息、共享 软硬件和数据资源。 智能化：
在现代科学技术基础上，用计算机来模拟人的感觉、行为及思维过程的机理，使计算 机具备“视觉”、“听觉”、“语言”、“思维”、“逻辑推理”等能力。
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1.1.2 计算机的应用领域
科学计算 信息处理 实时控制 (过程控制) 计算机辅助系统（CAD\CAM\CBE\CAT） 系统仿真 人工智能(智能模拟) 办公自动化(OA) 数据通信 电子商务
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1.1.1 计算机的发展和应用领域概述
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
计算机 ，是一种以高速进行运算，具有 内部存储能力，由程序控制操作过程的 自动电子装置。是20世纪最重大的发明 之一。
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1.1.1 计算机的发展和应用领域概述
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
服务程序（诊断、排错、编辑等）
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1.2.2 现代计算机系统的构成
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
将连接各部件的信息通道称为系统总线（BUS，简称总线）。 依据所传送信号的性质，总线由：
地址总线AB（ Address BUS） 数据总线DB（ Data BUS） 控制总线CB（ Control BUS） 依据部件作用，总线一般由总线控制器、总线信号发送／接收器和导线等所构成。