C程序设计 教学课件 作者 赵山林 1.ppt

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1、第1章计算机基础知识1.1计算机硬件系统的构成及工作原理1.2计算机软件系统的组成1.3数进制及数据的存储1.4机器语言和高级语言1.1计算机硬件系统的构成及工作原理计算机是一个具有高度智能化的电子设备。计算机硬件系统是由复杂的电子器件和机械部件有机组合而成的，用以实现复杂而精巧的机械和电气功能。硬件是整个计算机系统的基础，是软件系统的载体，软件是一种无形的资源，它以硬件系统为平台，用以实现对于计算机硬件的控制和管理，发挥硬件资源的效用，实现一定的功能。1.1.1计算机硬件系统的构成图1.1计算机硬件系统的构成计算机硬件系统按其基本框架主要由主机和外部设备两部分构成，图1.1列

2、出了计算机硬件系统的构成。主机是计算机硬件系统的主要组成部分，主要包括中央处理器（CPU）和内存储器。中央处理器主要由运算单元（运算器）和控制逻辑单元（控制器）两部分组成。外部设备（I/O设备）可以划分为输入设备、输出设备和外存储器。1.1.2计算机工作原理冯•诺依曼是计算机基本理论架构的奠基人，他提出了以内存为中心进行数据交换的计算机工作原理。冯•诺依曼计算机工作原理的核心思想是二进制和存储程序控制。二进制思想指的是所有外部世界的信息，如数据、程序、声音、图像和图形等，都必须以二进制的形式存储到计算机的存储介质上；存储程序控制指的是利用计算机解决实际问题时，必须将解决实际问题

3、的具体操作步骤以程序的方式存储到计算机中，才能完成对实际问题的解决。程序是指令的有序集合，指令是计算机解决实际问题的具体操作。1.2计算机软件系统的组成软件系统是计算机系统的灵魂，没有软件的计算机系统是没有能力为用户做任何事情的。计算机软件的应用结果是通过计算机硬件反映出来的。计算机软件按其作用的不同一般可分为系统软件和应用软件。系统软件是计算机软件系统的基础部分，通过它可以驱动计算机的硬件部件，使硬件部件处于一个良好的、有序的可应用状态，达到对计算机硬件的管理；在此基础上管理计算机软件系统的数据，合理分配各软件在运行时的权限、规则和检测各软件的运行状态，达到对计算机软件系统的

4、管理。图1.3说明了计算机软件系统的分类。图1.3软件系统分类1.3数进制及数据的存储1.3.1数进制1．数制定义按进位的原则进行计数，称为进位计数制，简称“数制”。（1）逢N进一。N为数制中所需要的数码符号的总个数，称为基数。（2）位权表示法。位权是指一个数字在某个固定位置上所代表的值，位权与基数的关系是：各进位制中位权的值是基数的若干次幂。例1.1(123.45)101×(10)22×(10)13×(10)04×(10)-15×(10)-22．常用的数制（1）十进制数（2）二进制数（3）八进制数（4）十六进制数1.3.3进制转换1．十进制与其他进制之间的转换转换规

5、则：整数部分除基逆序取余法，小数部分乘基顺序取整法。例1.2(35)10(100011)2例1.3(27)10=(1B)16例1.4(0.6875)10=(0.1011)22．其他进制转换为十进制转换规则：按权展开相加。例1.5(11011)21×241×230×221×211×20(27)10例1.6(6A)166×(16)110×(16)0(106)103．二进制、八进制和十六进制之间的转换除上述用脚标方式表示不同进制外，还可以使用后缀字母（一般大写）的方式表示。后缀B表示二进制，后缀O表示八进制，后缀D表示十进制，后缀H表示十六进制，例如：二进制101

6、01010B，八进制123O，十进制123D，十六进制123H。也可以在后缀字母两侧加小括号，如123(O)，10(B)。（1）二进制、八进制之间的转换二进制转换为八进制的规则是从低位起每3位组合成1位八进制数，八进制转换为二进制的规则是从低位起每一位八进制位转换为3位相应二进制数，不足3位左侧补0。（2）二进制、十六进制之间的转换二进制转换为十六进制的规则是从低位起每4位组合成一位十六进制数，十六进制转换为二进制的规则是从低位起每1位十六进制位转换为4位相应二进制数，不足4位左侧补0。例1.71011001B=131O例1.81011001B=59H1.3.4数据在内存中的存

7、储先看一下内存的组织形式。内存的组织形式如图1.4所示。图1.4内存的组织形式地址是存储单元在内存中的位置，每8个连续的二进制位有惟一确定的地址编号。这8个连续的二进制位所组成的存储单元称之为一个字节（Byte）。连续的两个字节称为字（Word），连续的两个字称为双字（DoubleWord）。机器码和真值的概念：数据在内存中的存储形式称为机器码，机器码所表示的实际值称为真值。下面来看一下数据是如何存储在计算机内存中的。1．整数的存储假定某计算机系统中一个整数用一个字节存储。当存储有符号数时，