計算機和計算機程序

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1、第二章計算機和計算機程序1本章主要內(nèi)容計算機是實現(xiàn)算法的有效工具;計算機的基本組成;計算機中存儲信息的方法;計算機語言和計算機程序;程序運行環(huán)境;程序開發(fā)的步驟。計算機和編程基礎知識22.1計算機是實現(xiàn)算法的有效工具算法是解題的方法和步驟的描述;對于算法(俠義)的實現(xiàn)可以有多種途徑;(如心算、計算器、計算尺、算盤等等計算工具來實現(xiàn)算法)；由于電子計算機所具有的基本特征（高速度、大容量等），直到目前為止還是實現(xiàn)各種復雜算法的最有效工具。32.1計算機是實現(xiàn)算法的有效工具電子計算機的特點：使用脈沖數(shù)字電路，能進行高速數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)計算(數(shù)據(jù)處理)任務；（速度上）計算精度高；（如

2、的精度達到200萬位）具有存儲信息的能力；由程序控制、全自動運行；（邏輯判斷）使用的是二進制數(shù)據(jù)表示；可靠性高、通用性強。42.1計算機是實現(xiàn)算法的有效工具電子計算機的主要用途：科學計算;數(shù)據(jù)處理；自動控制；輔助設計與制造(CAICATCADCAM);人工智能(ArtificialIntelligengce)等等。52.2計算機的基本組成6用戶數(shù)據(jù)區(qū)程序存儲區(qū)輸出設備輸入設備外部存儲設備控制器運算器存儲器信息流控制流72.2計算機的基本組成運算器運算器或稱算術邏輯單元（ArithmeticalandLogicalUnit-ALU）的主要功能是對數(shù)據(jù)進行各種運算。它由ALU、

3、通用和專用寄存器組、內(nèi)部總線組成。(加法器?+－×÷邏輯功能部件?邏輯運算)存儲器存儲器（MemoryUnit）的主要功能是存儲程序和各種數(shù)據(jù)信息，并能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數(shù)據(jù)的存取。根據(jù)存儲器在系統(tǒng)中的作用，可分為：高速緩沖存儲器、內(nèi)存儲器、外存儲器。82.2計算機的基本組成控制器控制器（ControlUnit）是整個計算機系統(tǒng)的控制中心，它指揮計算機各部分協(xié)調(diào)工作，保證計算機按照預先規(guī)定的目標和步驟有條不紊地進行操作及處理?？刂破饔梢韵挛鍌€部件組成：1）程序計數(shù)器（存放下一條指令地址）；2）指令寄存器（存放來自存儲器的待執(zhí)行的指令）；3）指令譯碼器（

4、指令譯碼，將指令的操作碼部分“翻譯”成相應的操作）；4）時序部件（產(chǎn)生計算機工作中所需的各種時序信號-節(jié)拍）;5）微操作部件（控制器的主體：一條指令的執(zhí)行過程可更進一步地看做是微操作的產(chǎn)生過程）;9102.2計算機的基本組成輸入設備用來向計算機輸入各種原始數(shù)據(jù)和程序的設備叫輸入設備（InputDevice）。有文字輸入設備、圖形輸入設備、圖像輸入設備、語音輸入設備等等輸出設備從計算機輸出各類數(shù)據(jù)（信息）的設備叫做輸出設備（OutputDevice）。有的設備是：InputandOutput(I/O)112.2計算機的基本組成馮·諾依曼計算機的基本工作過程，概括地說就是：

5、存儲指令?取指令?分析指令?執(zhí)行指令?再取下一條指令，依次周而復始地執(zhí)行指令序列的過程。122.2計算機的基本組成132.3計算機中存儲信息的方法存儲信息的單位：存儲容量：一個存儲器能容納的存儲單元總數(shù)；一般使用:字（word）字節(jié)（Bytes）位(Bit)KBMBGB(吉)TB（太拉）142.3計算機中存儲信息的方法數(shù)制的轉(zhuǎn)換：1)二進制?十進制(1101)2=1×23+1×22+0×21+1×20=(13)102)二進制?十六進制、八進制(111101.111)2＝(00111101.1110)2＝(3D.E)16(111101.111)2＝(111101.111)2＝

6、(75.7)8小數(shù)部分是2的負次方之和15數(shù)的多項式表示對于一個k進制的數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù):k：基數(shù)m:數(shù)字（0~k-1的數(shù)字）n:整數(shù)和小數(shù)部分的位數(shù)值162.3計算機中存儲信息的方法3)十進制?二進制(53)10=(110101)2除２取余172.3計算機中存儲信息的方法(0.375)10=(0.011)2乘２取整182.3計算機中存儲信息的方法非數(shù)值領域:ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）美國信息交換標準代碼。一個字節(jié)為8位二進制，一個ASCII碼占一個字節(jié)的低7位，最高位為規(guī)定為0，這樣一個字節(jié)可表

7、示2的7次方即128種狀態(tài),從00000000-01111111,每種狀態(tài)與一個ASCII碼字符唯一對應，即可表示128個字符，包括26個英文大寫字符、26個英文小寫字符、10個數(shù)字字符、33個標點符號和33個控制符。EBCDIC—擴充的二—十進制交換碼（用于大型機）192.4計算機語言和計算機程序為了使人和計算機能進行信息交互而使用的、人機都能理解的特定語言——計算機語言?！　　　　　　　　。ㄈ藱C共同語言）計算機語言的種類：機器語言；符號語言；（Symol）算法語言；非過程化語言(面向?qū)ο蟮腛OP)。202.4計