Презентация "История развития вычислительной техники" (9 класс) по информатике – проект, доклад

История развития вычислительной техники

Вычислительная Техника : Совокупность технических и математических средств, используемых для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации. 2) Отрасль техники, занимающаяся разработкой, изготовлением и эксплуатацией вычислительных машин, устройств и приборов.

Этапы вычислительной техники:

Ручной - с древних, древних времен до н.э. Механический - с середины XVII-го века н.э. Электромеханический - с 90-х годов XIX-го века Электронный - с 40-х годов XX-го века

Ручной этап развития вычислительной техники

Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации и базировался на использовании различных частей тела, в первую очередь, пальцев рук и ног.

Абак

Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке - наиболее развитом счетном приборе древности, сохранившимся до наших дней в виде различного типа счетов.

Соробан

Традиционные счеты. Широко использовались в Японии начиная с ХVI в., попав туда из Китая.

Механический этап развития вычислительной техники

Развитие механики в 17 в. стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический принцип вычислений. Такие устройства строились на механических элементах и обеспечивали автоматический перенос старшего разряда.

Первая механическая машина была описана в 1623 г. В. Шиккардом, реализована в единственном экземпляре и предназначалась для выполнения четырех арифметических операций над 6-разрядными числами.

Машина Блейза Паскаля

В машине Б. Паскаля использовалась более сложная схема переноса старших разрядов, в дальнейшем редко используемая; но построенная в 1642 г. первая действующая модель машины, а затем серия из 50 машин способствовали достаточно широкой известности изобретения и формированию общественного мнения о возможности авто-матизации умственного труда. До нашего времени дошло только 8 машин Паскаля, из которых одна является 10-разрядной. Именно машина Паскаля положила начало механического этапа развития ВТ.

Арифмометры

В 17-18 веках предлагался целый ряд различного типа и конструкции суммирующих устройств и арифмометров, пока в 19 в. растущий объем вычислительных работ не определил устойчивого спроса на механические счетные устройства и не способствовал их серийному производству на коммерческой основе.

В 1881 г. Л. Томас организовывает в Париже серийное производство арифмометров.

Аналитическая машина Ч.Бэббиджа состояла из следующих четырех основных частей: блок хранения исходных, промежуточных данных и результатов вычислений. арифметическое устройство. устройство управления. устройство ввода/вывода.

Электромеханический этап развития вычислительной техники

Классическим типом средств электро-механического этапа был счетно-аналитический комплекс, предназначенный для обработки информации на перфокарточных носителях.

Первый счетно-аналитический комплекс был создан в США Г. Холлеритом в 1887 г

Первый счетно-аналитический комплекс был создан в США Г. Холлеритом в 1887 г. и состоял из: ручного перфоратора, сортировочной машины и табулятора.

В 1897 г. Холлерит организовал фирму, которая в дальнейшем стала называться IBM.

Заключительный период этого этапа заключался в создании целого ряда сложных релейных и релейно-механических систем с программным управлением

Конрад Цузе (K. Zuse) явился пионером создания универсальной вычислительной машины с программным управлением и хранением информации в запоминающем устройстве

Электронный этап развития вычислительной техники

Первой ЭВМ принято считать машину ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), созданную в США в конце 1945 г.

Проект EDVAC и первая водородная бомба

В качестве официальной апробации ЭВМ была выбрана задача оценки принципиальной возможности создания водородной бомбы. Машина успешно выдержала испытания,обработав около 1 млн. перфокарт фирмы IBM с исходными данными.

Компьютер EDSAC положил начало новому этапу развития ВТ - первому поколению универсальных ЭВМ.

Поколения ЭВМ

Логические схемы создавались на дискретных радиодеталях и электронных вакуумных лампах с нитью накала. В качестве внешних запоминающих устройств применялись накопители на магнитных лентах, перфокартах, перфолентах и штекерные коммутаторы.

Первое поколение ЭВМ 1950-1960-е годы

Второе поколение ЭВМ: 1960-1970-е годы

Логические схемы строились на дискретных полупроводниковых и магнитных элементах. Стали применяться внешние накопители на жестких магнитных дисках1 и на флоппи-дисках. В 1964 году появился первый монитор.

Третье поколение ЭВМ: 1970-1980-е годы

Логические схемы ЭВМ 3-го поколения уже полностью строились на малых интегральных схемах. Тактовые частоты работы электронных схем повысились до единиц мегагерц. Снизились напряжения питания (единицы вольт) и потребляемая машиной мощность. Существенно повысились надежность и быстродействие ЭВМ.

Четвертое поколение ЭВМ: 1980-1990-е годы

Начиная с 1980 года практически все ЭВМ стали создаваться на основе микропроцессоров. Самым востребованным компьютером стал персональный.

Первый персональный компьютер

Первый персональный компьютер создали в апреле 1976 года два друга, Стив Джобе (1955 г. р.) - сотрудник фирмы Atari, и Стефан Возняк (1950 г. р.), работавший на фирме Hewlett-Packard. На базе интегрального 8-битного контроллера жестко запаянной схемы популярной электронной игры, работая вечерами в автомобильном гараже, они сделали простенький программируемый на языке Бейсик игровой компьютер "Apple", имевший бешеный успех. В начале 1977 года была зарегистрирована Apple Сотр., и началось производство первого в мире персонального компьютера Apple.

Пятое поколение ЭВМ: 1990-настоящее время

Кратко основную концепцию ЭВМ пятого поколения можно сформулировать следующим образом: Компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программы. Компьютеры с многими сотнями параллельно работающих процессоров, позволяющих строить системы обработки данных и знаний, эффективные сетевые компьютерные системы.

Компьютеры будущего

Компьютер и мышь из будущего компании NEC

Структурно-функциональная организация ЭВМ

Компьютер — это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.

В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом:

Принцип программного управления Принцип однородности памяти Принцип адресности

Схема Дж. Фон Неймана

Основные логические узлы компьютера :

центральный процессор; основная память; внешняя память; периферийные устройства.

В состав системного блока входят все основные узлы компьютера:

системная плата; блок питания; накопитель на жестком магнитном диске; накопитель на гибком магнитном диске; накопитель на оптическом диске; разъемы для дополнительных устройств.

На системной (материнской) плате в свою очередь размещаются:

микропроцессор; математический сопроцессор; генератор тактовых импульсов; микросхемы памяти; контроллеры внешних устройств; звуковая и видеокарты; таймер.

Микропроцессор — это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Микропроцессор выполняет следующие основные функции:

чтение и дешифрацию команд из основной памяти; чтение данных из основной памяти и регистров адаптеров внешних устройств; прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание внешних устройств; обработку данных и их запись в основную память и регистры адаптеров внешних устройств; выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков компьютера. В состав микропроцессора входят следующие устройства.

Все микропроцессоры можно разделить на группы:

микропроцессоры типа CISC с полным набором системы команд; микропроцессоры типа RISC с усеченным набором системы команд; микропроцессоры типа VLIW со сверхбольшим командным словом; микропроцессоры типа MISC с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием и др.

Важнейшими характеристиками микропроцессора являются:

тактовая частота. Характеризует быстродействие компьютера. Тактовая частота измеряется в МГц; разрядность процессора — это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция.

Системная шина является основной интерфейсной системой компьютера, обеспечивающей сопряжение и связь всех его устройств между собой.

Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера.

Внешняя память используется для долговременного хранения информации

Источник питания — это блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера

Таймер — это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие автоматический съем текущего момента времени.

ИЕРАРХИЯ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

ПК

Микропроцес- сорная память

основная память кэш-память внешняя память ПЗУ ОЗУ

Аппаратные средства мультимедиа

Звуковая карта

Видеокарта

Акустика

Наушники

Микрофон

Видеопроектор

Подключение в звуковую карту:

Наушники Колонки Микрофон

Подключение акустики в системный блок

Подключение видеопроектора в видеокарту:

Подключение видеопроектора в системный блок:

Развитие мультимедийных технологий

Задание: определите какие аппаратные устройства мультимедиа подключаются в данные порты ПК?

?

Аппаратное обеспечение для подключения к сети Интернет

Встроенный модем Внешний модем Маршрутизатор