第1章计算机信息技术概述_xbf综述.ppt

本章主要内容;引言：什么是计算机？;引言：什么是计算机？;当今社会，计算机已经走进了万家亿户,计算机几乎无所不能，无孔不入，各行各业离不开计算机，学习生活娱乐离不开计算机，难怪我们给计算机一个非常形象的称谓——“电脑”。 ;引言：什么是计算机？;引言：什么是计算机？;引言：什么是计算机？;引言：什么是计算机？;引言：什么是计算机？;引言：什么是计算机？;计算机究竟是什么？;计算机所表现出来的神通广大的功能全是其信息处理的结果。 什么是信息处理？ 信息处理就是对信息进行收集、存储、传递、加工处理、发布、使用等过程的统称。 人们对信息进行处理时首先要通过感觉器官获得信息，然后通过大脑和神经系统对信息进行传递、加工和存储，最后通过言、行或其他形式发布信息。;;计算机信息处理的简化模型;;;;本章主要内容;1.1 计算机发展概述;1.1.1 计算机的产生和发展;1.1.1 计算机的产生和发展;一、第一台计算机的诞生;一、第一台计算机的诞生;一、第一台计算机的诞生;一、第一台计算机的诞生;计算机发展中的杰出人物代表： （1）英国的阿兰·麦席森·图灵 主要贡献： 一是建立了图灵机(TM)的理论模型，对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了意义深远的影响； 二是提出了定义机器智能的图灵测试，奠定了“人工智能”的理论基础。 ;计算机发展中的杰出人物代表： （2）美籍匈牙利人冯.诺依曼 主要贡献：在纯粹数学、应用数学、量子物理学、逻辑学、气象学、军事学、计算机理论及应用、对策论和经济学诸领域都有重要建树和贡献。 确定计算机的结构，采用存储程序以及二进制编码等。 ;第一台计算机诞生的“故事”;第一台计算机诞生的“故事”;一、第一台计算机的诞生;优点：“埃尼阿克”的计算速度是手工计算的20万倍、继电器计算机的1000倍。美国军方也从中尝到了甜头，因为它计算炮弹弹道只需要3秒钟，而在此之前，则需要200人手工计算两个月。除了常规的弹道计算外，它后来还涉及诸多的科研领域，曾在第一颗原子弹的研制过程中发挥了重要作用。 ;缺点： (1) ENIAC的耗电量超过174千瓦小时???在使用时全镇的电灯都会变暗；而且它的电子管平均每隔15分钟就要烧坏一只，科学家们不得不满头大汗地不停更换。 (2) 不能存储程序、使用十进制，且在机外用线路连接的方法来编排程序等严重缺陷。 1955年10月2日，“埃尼阿克”宣告“退役” ，之后被陈列在华盛顿的一家博物馆里。;2、计算机发展的四个阶段;2、计算机发展的四个阶段（续）;;(2)第二代（约1957-1964） 晶体管计算机 速度：几十万次/秒 内存：磁芯，十万字 外设：磁盘 使用FORTRAN等高级语言编程 开始用于数据处理领域;特点： 其软件开始使用面向过程的程序设计语言，如fortran、algol等。 能实现电子管的功能，具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。 ;(3)第三代（约1965-1973）中小规模集成电路(SSI,MSI)计算机 速度：几十万次～几百万次/秒 内存：半导体存储器 高级语言,开始使用操作系统 广泛用于科学计算、数据处理、工业控制领域;特点： 以存储器为中心； 机种多样化、系列化; 外部设备不断增加、功能不断扩大; 软件的功能进一步完善，除了用于数值计算机和数据处理外，已经可以处理图像、文字等资料。 ;(4)第四代（1974年起）大规模(LSI)和超大规模（VLSI）计算机 速度：几百万次～亿次/秒 内存：半导体存储器 出现了微型计算机 广泛应用于各行各业; 特点： 大规模集成电路可以在一个芯片上容纳几百个元件； 超大规模集成电路?(VLSI) 在芯片上容纳了几十万个元件； 甚大规模集成电路(ULSI) 上将数量扩充到百万级； 计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。;第1～4代计算机的对比 ;1. 什么是微电子技术 2. 纳米世界 3. 微电子技术与计算机的关系 4. 集成电路的发展规律 5. 集成电路的分类;1、什么是微电子技术;1、什么是微电子技术;2、纳米世界;一根头发宽度可以摆放2000多个45纳米晶体管 45nm(1μm=1000nm，1nm为10亿分之一米)不是指的芯片上每个晶体管的大小，而是指芯片上晶体管和晶体管之间导线连线的宽度，简称线宽。半导体业界习惯上用线宽这个工艺尺寸来代表硅芯片生产工艺的水平。 一个45纳米晶体管可在1秒钟内切换34亿次 ;3、微电子技术与计算机的关系;4、集成电路的发展规律;4、集成电路的发展规律（续）;4、集成电路的发展规律（续）;4、集成电路的发展规律（续）;4、集成电路的发展规律（续）;英特尔：22纳米技术晶体管比DNA染色体还小;4、集成电路的发展规律（续）;