第一讲 计算机与程序设计概述ppt课件.ppt

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1、第一讲计算机与程序设计概述1主要内容计算机及工作原理计算机的主要部件程序设计语言第一个C程序VC++集成开发环境2计算机及工作原理计算机可以完成的任务计算机的基本操作计算机工作原理程序执行示例3计算机可以完成的任务文字处理财务管理电子表格设备管理教育游戏4计算机的基本操作在上面所有的应用中，基本操作为：数据输入计算机（input）计算机操作数据(process)计算机输出数据(output)processinputoutput5计算机工作原理现代的计算机的工作原理至今以"冯·诺依曼机“的为理论基础冯诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程

2、序顺序执行6冯诺依曼理论主要内容计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。程序和数据以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址确定。控制器根据存放在存储器中地指令序列（程序）进行工作，并由一个程序计数器控制指令顺序执行。控制器具有判断能力，能根据计算结果选择不同的工作流程。7计算机组成部件主存储器CPU输入设备键盘鼠标扫描仪输出设备显示器打印机辅助存储器光盘、硬盘、U盘、磁带程序数据数据结果结果8计算所得税9计算所得税的步骤第一步计算所得税的程序读入到内存第二步CPU执行指令将月薪读入内存第三步CPU执行指令根据月薪计算所得税

3、，并把结果存储到内存中第四步CPU执行指令将结果显示在屏幕上。10计算机主要部件内存CPU输入输出设备11内存内存存储的二进制信息内存储器的组织信息的存储和取出12存储信息—二进制1bit：0或11byte：8bits1KBKilobyte1024Bytes1MBMegabyte1024KBytes1GBGigabyte1024MBytes13解释比特流假设byte包括:01000001,计算机有多种解释的方法：一个整数：01000001表示十进制整数65，直接进行二进制到十进制的转换一个字母：01000001编码表示字符‘A’，计算机使用ASCII编码表示字符

4、一条指令：01000001也许告诉计算机两个数相加如何解释一个比特流取决于计算机在做什么14主存储器存储单元（1byte）存储单元地址线性排列存储单元的内容程序指令数据计算结果010000010x10010x10020x10030x10040x10050x10060x10070x1008地址内容15信息的存储和取出开机后的内存单元中的每一位的状态并不是0，而是不可控制的，随机的。信息的存储：重新设置存储单元的每一位为0或1。信息的取出：复制存储单元的内容到另一个存储位置，例如CPU的寄存器。16示例：加法指令ADD【0x1003】,【0x1007】,【0x100

5、3】一个可能程序执行过程如下：程序开始执行后，首先存储数值10到存储单元【0x1003】中，然后存储数值20到存储单元【0x1007】中的，上述指令的执行过程是读取存储单元【0x1003】的数值10到CPU的寄存器，再读取存储单元【0x1007】的数值20到CPU的寄存器。CPU计算结果为30。将30存储到存储单元【0x1003】，即重置存储单元【0x1003】为数值30的二进制代码序列，而存储单元【0x1007】的中的数值不变，仍然为20。17信息的存储和取出图示18cpu主要部件运算器各种寄存器控制器指令执行周期指令获取（InstructionFetch）指

6、令解码（InstructionDecode）数据获取（DataFetch）指令执行（InstructionExecution）结果返回（ResultReturn）19示例指令及其执行ADD【0x1003】,【0x1007】,【0x1003】（1）指令获取：根据指令寄存器的中的内存地址将指令从内存取到了控制器的指令寄存器中（2）指令解码：控制器对指令进行解码。根据指令内容，得到要取操作数的内存单元地址【0x1003】和【0x1007】，将内存单元地址放置在取数据的电路；同时，解码器也得到了计算结果的内存存放地址【0x1003】，将它放置在返回数据的电路中；解码器得

7、到了操作方法：加法，具体操作为，指令执行后，得到了运算结果，将产生的结果存储到指定内存中。（3）数据获取：取数据的电路从内存中获取需要处理的数据，复制到运算器中的寄存器中。（4）指令执行：执行指令，得到运算结果。（5）结果返回：返回数据的电路将运算结果返回到指定地址的内存单元中。20输入输出设备需要处理的数据可以文件的形式存放在外存储器（硬盘、光盘、U盘），也可以在程序运行时通过外部设备输入（键盘或鼠标）。处理的结果可以直接输出到外部设备，例如在显示器上显示结果，用打印机打印结果等等，也可以输出到文件中长期保存21程序设计语言程序设计语言程序设计语言的发展翻译程

8、序程序的编辑、编译和执行