计算机发展历程：从ENIAC到超大规模集成电路

"该PPT主要涵盖了计算机年发展概况、计算机信息的表示形式以及计算机的系统组成三个主题，深入探讨了计算机的历史、信息处理方式以及系统结构的基本概念。" 计算机的发展是一个持续演进的过程，从早期的庞大机器到现代微型化、智能化的设备。在1.1计算机年发展概况中，我们首先回顾了计算机的问世。ENIAC（电子数字积分计算机）作为第一台计算机，诞生于1943年至1946年间，由美国宾夕法尼亚大学研发。这台机器具有显著的时代特征，使用了大量的电子管和继电器，其重量、体积和能耗都相当惊人，尽管如此，它的计算速度相对于当时来说已是一个巨大的突破。 随着技术的进步，EDVAC（电子离散变量自动计算机）方案提出，计算机的结构得到了根本性的改变。它引入了存储程序的概念，将运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备作为基本组成部分，并采用二进制编码来表示数据和指令。这一改进使得程序能够被存储并按需执行，极大地提升了计算机的灵活性和效率。 计算机的发展历程可以分为四个阶段：电子管计算机时代、晶体管计算机时代、集成电路计算机时代和超大规模集成电路计算机时代。电子管计算机时代主要集中在1946年至20世纪50年代后期，特点是体积大、功耗高，主要用于军事和国防。晶体管的出现使得计算机体积缩小，运算速度和存储能力提升，同时催生了高级编程语言和系统软件的诞生。随后的集成电路和超大规模集成电路进一步推动了计算机的小型化、高速化和功能多样化，为现代社会的信息化奠定了基础。 在1.2计算机信息的表示形式中，我们学习了计算机如何使用二进制码表示数据，以及指令的结构，包括操作码和地址码。二进制系统是计算机内部的基础语言，所有的信息都转化为0和1的形式进行处理。而指令则由这两部分组成，操作码指示计算机执行什么操作，地址码则指出操作数据的位置。 最后，在1.3计算机的系统组成中，我们了解了计算机的基本架构，即冯·诺依曼体系结构。在这个模型中，计算机由中央处理器（CPU）、内存、输入设备和输出设备构成。程序计数器（PC）负责追踪指令的执行顺序，允许程序根据条件分支和循环等结构灵活运行。这种结构至今仍是现代计算机设计的基础。 总结起来，这个PPT详细介绍了计算机发展的历史脉络、信息表示方法以及计算机系统的核心组成部分，对于理解计算机工作原理及其演变过程具有重要的教育价值。