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校本课程
 
计算机的那些事儿
发布日期:2013-03-10 发稿人:科教中心 郭广续
当我们刚开始接触计算机时,都会被告之":世界上第一台电子计算机于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学,叫做ENIAC(埃尼阿克)。这个说法被计算机基础教科书上普遍采用,事实上在1973年根据美国最高法院的裁定,最早的电子数字计算机,应该是美国爱荷华州立大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。之"所以会有这样的误会,是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年时申请了专_x005f利。因此,做为一名教育工作者有必要本着科学的精神,替前人澄清事实。
在世界上第一台电子计算机诞生之"前,则是漫长的机械计算机时代。在西欧,由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革,极大地促进了自然科学技术的发展,人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放。而在这些思想创意的火花中,制造一台能帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。从那时起,一个又一个科学家为了实现这一伟大的梦想而不懈努力着。但限于当时的科技水平,多数试验性的创造都以失败而告终,这也就昭示了拓荒者的共同命运: 往往在倒下去之"前见不到自己努力的成果。而后人在享用这些甜美成果的时候,往往能够从中品味出汗水与泪水交织的滋味。
1614 :苏格兰人John Napier(1550 1617 )发表了一篇论文,其中提到他发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。
1623 :Wilhelm Schickard(1592 1635 )制作了一个能进行6 位数以内加减法运算,并能通过铃声输出答案的计算钟。该装置通过转动齿轮来进行操作。
1625 :William Oughtred(1575 1660 )发明计算尺。
1668 :英国人Samuel Morl(1625 1695 )制作了一个非十进制的加法装置,适宜计算钱币。
1671 :德国数学家Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算,最终答案长度可达16位的计算工具。
1822 :英国人Charles Babbage(1792 1871 )设计了差分机和分析机,其设计理论非常超前,类似于百年后的电子计算机,特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。
1834 :Babbage 设想制造一台通用分析机,在只读存储器(穿孔卡片)中存储程序和数据。Babbage在以后的时间里继续他的研究工作,并于1840 年将操作位数提高到了40 位,并基本实现了控制中心(CPU)和存储程序的设想,而且程序可以根据条件进行跳转,能在几秒内做出一般的加法,几分钟内做出乘、除法。
1848 :英国数学家George Boole 创立二进制代数学,提前近一个世纪为现代二进制计算机的发展铺平了道路。
1890 :美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查效率。Herman Hollerith (后来他的公司发展成了IBM 公司)借鉴Babbage 的发明,用穿孔卡片存储数据,并设计了机器。结果仅用6 周就得出了准确的人口统计数据(如果用人工方法,大概要花10 年时间)
1895年:英国青年工程师弗莱明通过爱迪生效应发明了人类第一只电子管.
不久后,电子管时代开始。
   电子计算机发展简史
 
起止年代
主要元件
速度
(次/秒)
特点与应用领域
1939年~20世纪50年代末
电子管
5千~1万次
体积巨大,运算速度较低,耗电量大,存储容量小;主要用来进行科学计算
20世纪50年代中~20世纪60年代中
晶体管
几万~几十万次
体积减少,耗电较少,运算速度较高,价格下降;不仅用于科学计算,还用于数据处理和事务管理,并逐渐用于工业控制
20世纪60年代中~20世纪70年代初
中、小规模集成电路
几十万~几百万次
体积、功耗进一步减少,可靠性和速度进一步提高;应用领域进一步拓展到文字处理、企业管理、自动控制、城市交通管理等方面
20世纪70年代初~至今
大规模和超大规模集成电路
几千万~几百万亿次
性能大幅度提高,价格大幅度下降,广泛应用于社会生活的各个方面,进入办公室和家庭;在办公室自动化、电子编辑排版、数据库管理、图像识别、语音识别、专_x005f家系统等领域中大显身手
 
 
现在计算机的种类:巨型机、大型机、小型机、微型计算机
1、巨型机又称超级计算机,是指运算速度超过每秒1亿次的高性能计算机,它是目前功能最强、速度最快、软硬件配套齐备、价格最贵的计算机,主要用于解决诸如气象、太空、能源、医药等尖端科学研究和战略武器研制中的复杂计算。它们安装在国家高级研究机关中,可供几百个用户同时使用。
2、大中型计算机,这种计算机也有很高的运算速度和很大的存储量并允许相当多的用户同时使用。当然在量级上都不及巨型计算机,结构上也较巨型机简单些,价格相对巨型机来得便宜,因此使用的范围较巨型机普遍,是事务处理、商业处理、信息管理、大型数据库和数据通信的主要支柱。
3、小型机其规模和运算速度比大中型机要差,但仍能支持十几个用户同时使用。小型机具有体积小、价格低、性能价格比高等优点,适合中小企业、事业单位用于工业控制、数据采集、分析计算、企业管理以及科学计算等,也可做巨型机或大中型机的辅助机。
4、微型计算机简称微机,是当今使用最普及、产量最大的一类计算机,体积小、功耗低、成本少、灵活性大,性能价格比明显地优于其他类型计算机,因而得到了广泛应用。
未来的计算机
基于集成电路的计算机短期内还不会退出历史舞台。但一些新的计算机正在跃跃欲试地加紧研究,这些计算机是:超导计算机纳米计算机光计算机DNA计算机和量子计算机等。目前推出的一种新的超级计算机采用世界上速度最快的微处理器之"一,并通过一种创新的水冷系统进行冷却。BM公司08-27宣布,他们的科学家已经制造出世界上最小的计算机逻辑电路,也就是一个由单分子碳组成的双晶体管元件。这一成果将使未来电脑芯片变得更小、传输速度更快、耗电量更少。
计算机晶体管的体积越小,电流传输的路径就越少,运行速度就越快。根据摩尔定律,每18个月,集成电路中可容纳的晶体管数目会呈几何级增长,从而使计算机芯片的性能翻倍提高。但是,有人预言在未来1015年间,由于硅的物理特性,目前普遍使用的硅晶体管制造技术将发展到极限,难以继续,对此IBM公司认为,到那时碳纳米管的时代将到来,它将使处理器的体积更小、能集成更多的晶体管,进一步提高计算机的性能。
PC计算机的内部构件
1、主板:主板又叫Mother Board(母板)。它其实就是一块电路板,上面密密麻麻都是各种电路。它可以说是PC机的神经系统,CPU、内存、显示卡、声卡等等都是直接安装在主板上的,而硬盘、软驱等部件也需要通过接线和主板联接。如果说CPU是电脑的心脏,那么,主板就是血管和神经,有了主板,电脑的CPU才能控制硬盘、软驱等周边设备。
2、 CPU 的英文全称是"Central Processor Unit",翻译成中文就是"中央处理器单元"。它在PC机中的作用可以说相当于大脑在人体中的作用。所有的电脑程序都是由它来运行的。
3、 内存:与磁盘等外部存储器相比较,内存是指CPU可以直接读取的内部存储器,主要是以芯片的形式出现。内存又叫"主存储器",简称"主存"。我们一般见到的内存芯片是条状的,也叫"内存条",它需要插在主板上的内存槽中才能工作。还有一种内存叫作"高速缓存",英文名是"Cache",一般已经内置在CPU中或者主板上。
4、 显卡:又被称为视频卡、视频适配器、图形卡、图形适配器和显示适配器等等。它是主机与显示器之"间连接的“桥梁”,作用是控制电脑的图形输出,负责将CPU送来的的影象数据处理成显示器认识的格式,再送到显示器形成图象。
5、 硬盘是一种主要的电脑存储媒介,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。不过,现在可移动硬盘越来越普及,种类也越来越多。
6、 电源是为电脑提供原动力的重要部件,电源质量如何直接影响到电脑系统的稳定性和电脑其他硬件设施的安全,可以想象到电源犹如电脑的动力源泉,脱离了电源,电脑里面的配件就无法正常工作了,同时电源的品质和电脑能够稳定工作也是密不可分的.

光驱,电脑用来读写光碟内容的机器,也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛,使得光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。

 

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