计算机发展史与信息表示

"本资源为计算机基础知识的PPT讲解，主要涵盖了计算机的发展概况、信息的表示形式以及计算机的系统组成。内容详细介绍了从第一台计算机ENIAC的诞生到后来的发展历程，包括不同阶段的计算机技术特点，如电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路计算机时代的变迁。同时，讲解了计算机的基本组成，如运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，并提及了存储程序的概念，以及二进制在计算机中的重要性。" 在计算机科学的早期，第一台电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）于1943年由美国宾夕法尼亚大学研发，它标志着计算机时代的开始。ENIAC以其巨大的体积、重量和电力消耗为特征，尽管计算速度在当时已属惊人，但其存储能力有限，程序编写方式也相对原始，主要依靠硬件连接来实现。 随着技术的进步，EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer）方案提出，计算机的设计理念发生了重大转变。EDVAC引入了存储程序的概念，使得程序和数据能够存储在同一存储器中，指令和数据可以被同等处理。数据以二进制形式表示，指令由操作码和地址码两部分组成，这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大致分为四个阶段： 1. 电子管计算机时代（1946-20世纪50年代后期）：以电子管为主要元器件，体积庞大，功耗高，运算速度慢，主要用于军事和国防领域。 2. 晶体管计算机时代（20世纪50年代中期-60年代后期）：晶体管的出现使得计算机体积减小，速度提升，存储器使用磁芯，编程语言和系统软件也开始发展。 3. 集成电路计算机时代：进一步集成化，提高了计算机性能，降低了成本。 4. 超大规模集成电路计算机时代：至今，计算机性能飞速提升，微型化和智能化程度越来越高，应用范围广泛。 计算机系统通常由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器执行算术和逻辑运算，控制器负责协调各个部件的工作，存储器用来存储数据和指令，输入设备将外部信息转换为计算机可理解的形式，而输出设备则将计算结果呈现给用户。 在现代计算机中，二进制是基本信息的表示形式，所有的数据和指令都以0和1的组合表示。这种表示方式简化了计算机的设计，也使得计算机能高效地处理大量信息。计算机的运行基于存储程序的概念，程序计数器（PC）跟踪指令的执行顺序，根据需要改变指令的执行路径，实现了程序的动态控制。 这个PPT内容深入浅出地介绍了计算机的基础知识，从历史角度展示了计算机技术的演变，对于初学者理解和掌握计算机原理具有极大的帮助。