第7章 计算机基本知识

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第7章 计算机基础知识7.1 计算机的发展与应用

7.2 计算机中信息的表示7.3 计算机系统的组成 7.4 计算机病毒的认识与防治

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7.1 计算机的发展与应用任务1 计算机的发展

任务2 计算机的特点与分类任务3 信息化社会与计算机的应用

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任务1 计算机的发展任务描述 计算机的发展历程，影响计算机发展的关键人物。 概况：1946年诞生第一台电子数字计算机 ENIAC以来，计算机科学成为 了一门发展速度最快的学科。特别是微型计算机的诞生和计算机网 络技术的发展，计算机应用技术更加广泛深入地渗透到社会和人们 生活的各个领域。 电子计算机：一种高速进行操作. 具有内部存储能力. 由程序控制操作 过程的电子设备。

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任务1 计算机的发展一. 电子计算机的发展 1. 第一台数字电子计算机ENIAC的诞生 1946年2月15日诞生，命名为“电子数字积分机和计算 机”,即ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator)

(图7-1)

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图7-1 ENIAC计算机

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任务1 计算机的发展ENIAC计算机：16种型号的18000个真空管，1500个

电子继电器，70000个电阻器，18000个电容器，面积170平方米，总重量30吨，耗电140千瓦。

ENIAC能在1秒钟内完成5000次加法运算，在3/1000秒内完成两个10位数的乘法运算。 ENIAC问世具有划时代的意义，预示着计算机时代 的到来。

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任务1 计算机的发展2. 约翰·冯·诺依曼( John Von Nouma,1903-1957) 美藉匈牙利人(图7-2),美国国家科学院、秘鲁国立自然 科学院和意大利国立林且学院等院的院士。 1954年任美国原子能委员会委员；1951年~1953年任美国 数学会主席。 冯·诺依曼首先提出在计算机内存储程序的概念，用单一

处理部件来完成计算、存储及通信工作。“存储程序”成了现代计算机的重要标志。

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图7-2 冯·诺依曼

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任务1 计算机的发展从1944年8月到1945年6月，在共同讨论的基础上，冯·诺依 曼撰写的存储程序通用电子计算机方案----EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

报告，详细阐述了新型计算机的设计思想，奠定了现代计算机的发展基础。 该报告直到现在仍被人们视为计算机科学发展史上里程碑式 的文献。

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1.1 计算机的发展与应用在EDVAC报告中，冯·诺依曼提出以下三点： ⑴新型计算机采用二进制(原来采用十进制)。

十进制使电路复杂、体积庞大。难以找到10个不同稳定状态的机械或电气元件，机器的可靠性较低。

二进制使运算电路简单、体积小。实现两个稳定状态的机械或电器元件易找到，可靠性明显提高。

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1.1 计算机的发展⑵采用“存储程序”的思想。 程序和数据以二进制的形式统一存放在存储器中， 由机器自动执行

。 不同程序解决不同问题，实现通用计算的功能。

⑶把计算机从逻辑上划分为5个部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

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任务1 计算机的发展1951年，在极端保密的情况下，冯·诺依曼支持的EDVAC计 算机才宣告完成，不仅可以应用于科学计算，还可以用于

信息检索领域。EDVAC用3563只电子管和10000只晶体二极管，采用1024个44

比特水银延迟线装置来存储程序和数据，耗电和占地面积只有ENIAC的三分之一，速度比ENIAC提高了240倍。

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任务1 计算机的发展1946年6月，冯·诺依曼等人在EDVAC方案的基础上，提出了 更加完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》。 以上两份文件的综合设计思想，即著名的“冯·诺依曼机” (或存储程序式计算机),核心是存储程序原则----程序 和数据一起存储。这标志着电子计算机时代的真正开始，

指导着以后的计算机设计。

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任务1 计算机的发展真正实现存储程序的第一台电子计算机：英国剑桥大学的威 尔克斯(M.V.Wilkes)根据冯·诺依曼设计思想领导 设计的EDSAC(电子延迟存储自动计算器),1949年5月制 成投入运行。 由于存储程序工作原理是冯·诺依曼提出的，存储程序工作 原理的计算机被称为“冯·诺依曼式计算机”。 至今，多数计算机仍采用冯·诺依曼型计算机的组织结构。

人们把“冯·诺依曼计算机”当作现代计算机的重要标志。 并把冯·诺依曼誉为“计算机之父”。

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任务1 计算机的发展3. 阿兰·图灵(Alan Turing)(图7-3)

1912年6月23日出生于英国伦敦，世界上公认的计算机科 学奠基人。1936年，发表论文《论可计算数及其在判定问题中的应 用》,论述的“图灵机”是一种假想的计算机。 图灵认为：“只要为它编好程序，它就可以承担其他机器 能做的任何工作”。在理论上证明了通用计算机存在的 可能性。 1050年，在论文“机器能思考吗”中首次提出检验机器智 能的“图灵测试”,奠定了人工智能的基础，使他荣膺 “人工智能之父”的称号。

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图7-3 图灵