ENIAC：电子计算机的先驱与计算机工作原理解析

"该资源是一份关于探究计算机奥秘的课件，主要介绍了第一台电子计算机ENIAC以及计算机的工作原理和发展历程。" 在计算机科学的历史中，ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）作为第一台电子计算机，具有里程碑式的意义。这台机器在1946年问世，其重量高达28吨，占地面积170平方米，使用了18800只电子管和1500个继电器，运算速度达到每秒5000次加法，功率需求为150千瓦。尽管现在看来这些性能指标显得微不足道，但ENIAC的出现标志着电子计算时代的开始，为后续的技术进步奠定了基础。 计算机工作的基本原理遵循冯诺依曼架构，由五个主要部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器负责执行算术和逻辑运算，而控制器则负责协调和管理这些操作。存储器分为内存和外存，其中内存用于暂时存储正在处理的数据，而外存则用于长期保存信息。输入设备如键盘、鼠标等用于输入数据，输出设备如显示器、打印机用于展示结果。计算机内部使用二进制系统进行数据表示和处理，程序和数据一同存储在计算机中，由控制器按照预设的指令自动执行。 计算机的发展经历了几个关键的技术革新阶段。第一代计算机以电子管为主，运算速度在5千到4万次/秒之间；第二代引入了晶体管，运算速度显著提升至几十万到百万次/秒；第三代采用了中小规模集成电路，进一步加快了计算速度；第四代则利用超大规模集成电路，使运算能力跃升至几百万到几亿次/秒。 计算机系统是由硬件系统和软件系统共同构成的。硬件是物理实体，包括中央处理器（CPU）、内存、外存、输入输出设备等，而软件则包括操作系统、程序设计语言、系统软件和应用软件等。硬件为软件提供运行平台，软件赋予硬件智能，两者相辅相成，缺一不可。存储器中，有只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM），ROM用于存储固定不变的信息，而RAM则用于临时存储运行中的数据。存储单位通常以字节（B）为基础，进而扩展到千字节（KB）、兆字节（MB）等。 这个课件深入浅出地介绍了计算机的基本构造、工作原理和历史发展，对于理解计算机科学的核心概念有着极大的帮助。通过学习，我们可以更好地理解和欣赏现代计算机技术的奇迹。