计算机与程序设计概述ppt课件.ppt

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1、计算机与程序设计概述宁波大学信息科学与工程学院计算机系计算机与程序设计概述计算机的硬件组成计算机的运算基础计算机软件计算机程序设计计算机的硬件组成运算器控制器存储器输入设备输出设备存储器存储单元：存储器中的单个存储位置。存储单元地址：存储单元在计算机主存中的相对位置。存储单元内容：存放在存储单元中的信息，可以是程序指令或信息。存储器字节：存储单个字符所需的存储器容量。位：二进制数字，0或1。二进制数：由0和1数字序列构成的数，以2为基数。数据存储：对存储单元的每一位赋值0或1，同时覆盖该单元原有内容。数据读取：复制存储单元内容到另一

2、个存储区域，原存储单元内容保持不变。存储器存储器可以分成主存储器和辅助存储设备（即内存和外存）。主存用来暂时存放正在参与运算的程序、数据和结果，可直接与运算器、控制器交换信息，存储速度快，但制造成本较高，因此容量一般都不太大。而且在计算机断电以后，主存中的数据一般都会丢失。辅助存储设备，可长期存储数据且成本低。但辅助存储器不能直接和运算器、控制器交换数据。辅助存储器在断电后仍能保存数据的设备，比如硬盘或U盘。处理器中央处理器是由运算器和控制器两部分组成。运算器是进行运算的部件，它在控制器的控制下执行程序中的指令，完成各种运算，有算

3、术运算、逻辑运算、比较运算、移位运算以及字符运算等。控制器是按指令的要求协调各部件有序工作的设备。冯·诺依曼结构的计算机都采用“存储程序”的思想，将要求计算机执行的指令序列（程序）先存入存储器，再由控制器依次读取并执行。控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序控制电路以及微操作控制电路等组成。CPU协调所有的计算机操作，并实现计算机各类运算。存储程序：计算机在主存中存储程序指令以便运行的能力。输入输出设备输入设备用于收集输入数据，并把它们转化为计算机可以处理的形式。输入设备不管收集的是字母、数字、声音还是图像，最终都转化

4、为二进制代码。输出设备用于输出计算机的处理结果，以用户预期的形式展示出来，是输入设备的逆过程，它将一串串二进制代码转换为文字、图表、声音、图像等。计算机工作过程指令是计算机能执行的一种具体操作。指令的具体执行过程是：1、取指令：控制器到内存中读取指令，送往指令寄存器。2、译指令：指令译码器分析指令，明确做何操作，操作数是哪个，结果放到哪里。3、执行指令：由操作控制线路控制，到内存中读取操作数，通过运算器的算术、逻辑运算部件进行相应的运算，把中间结果放到运算器的寄存器中，或将最终结果放到内存的指定位置或送到输出设备。计算机工作过程计算

5、机工作过程计算机工作过程计算机的运算基础命题是一个有具体意义且能够判断真假的陈述句。比如有两个原子命题，分别用A和B两个符号来表示：A：李平擅长唱歌B：李平擅长跳舞将A和B通过连接词“∧”复合后，如果A和B的值是真的（即A∧B为真），此时的推理结论是：李平是个能歌善舞的人。如果A和B有一个是假的（即A∧B为假），推理的结论是：李平不是一个能歌善舞的人。命题之间的这种关系，就像普通代数一样，命题A、B相当于代数中的变量，两者之间的连接词“∧”相当于代数中的运算符。命题代数的运算过程，就是一个从前提到结论的推理过程。英国数学家乔治·布尔

6、在数理逻辑的基础上，创立了逻辑代数，又称布尔代数。因为逻辑变量的取值只有“真”或“假”，通常表示成“0”和“1”，刚好可以用电子器件的高电平和低电平或是“通路”和“断路”这两种状态信息来表示。1938年，香农将逻辑代数直接应用于开关电路，为计算机的逻辑电路的设计奠定了数学基础。计算机的运算基础●十进制0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，“逢10进1”。基数为10。●二进制0、1，“逢2进1”。基数为2。二进制加法的运算规则为：0+0=10+1=11+0=11+1=10二进制乘法的运算规则为：0*0=00*1=01*0=01*1=

7、1计算机的运算基础●八进制0、1、2、3、4、5、6、7，“逢8进1”。基数为8。●十六进制0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和符号A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D、E、F分别代表十进制中的10、11、12、13、14、15。“逢16进1”，基数为16。计算机的运算基础计算机的运算基础（1）十进制整数转换成非十进制整数“除基取余”法，即将十进制整数逐次除以需转换成的那种数制的基数，直到商为0为止。然后将所得到的余数自下而上排列即可。计算机的运算基础（2）十进制小数转换成非十进制小数“乘基取整”法，即将十进制小数依次乘以

8、需转换成的那种数制的基数，直到乘积的小数部分为0，然后将所得到的整数自上而下排列即可计算机的运算基础（3）非十进制数转换为十进制数【例1-7】将二进制数11001011.1001转换为十进制数。解：(101011.1001)2=1×2