計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)程序(已修改)
2025-05-14 03:34 本頁(yè)面
【正文】 1/48 第 二 章 計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)程序 2/48 本章主要內(nèi)容 計(jì)算機(jī)是實(shí)現(xiàn)算法的有效工具 。 計(jì)算機(jī)的基本組成 。 計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的方法 。 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)程序 。 程序運(yùn)行環(huán)境 。 程序開發(fā)的步驟。 計(jì)算機(jī)和編程基礎(chǔ)知識(shí) 3/48 算法是解題的方法和步驟的描述 。 對(duì)于算法 (俠義 )的實(shí)現(xiàn)可以有多種途徑 。 (如心算、計(jì)算器、計(jì)算尺、算盤等等計(jì)算工具來實(shí)現(xiàn)算法 )； 由于電子計(jì)算機(jī)所具有的基本特征（高速度、大容量等），直到目前為止還是實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜算法的最有效工具 。 4/48 電子計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) ： ?使用脈沖數(shù)字電路，能進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)計(jì)算 (數(shù)據(jù)處理 )任務(wù)；（速度上） ?計(jì)算精度高 ；（ 如 的精度達(dá)到 200萬(wàn)位） ?具有存儲(chǔ)信息的能力； ?由程序控制、全自動(dòng)運(yùn)行；（邏輯判斷） ?使用的是二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示； ?可靠性高、通用性強(qiáng)。 ?5/48 電子計(jì)算機(jī)的主要用途： ?科學(xué)計(jì)算 。 ?數(shù)據(jù)處理； ?自動(dòng)控制； ?輔助設(shè)計(jì)與制造 (CAI CAT CAD CAM)。 ?人工智能 (Artificial Intelligengce)等等。 6/48 計(jì)算機(jī)的基本組成 輸 出 設(shè) 備 輸出 輸入 輸 入 設(shè) 備 運(yùn)算器 存儲(chǔ)器 控制器 7/48 用 戶 數(shù)據(jù)區(qū) 程 序 存儲(chǔ)區(qū) 輸出設(shè)備 輸入設(shè)備 外部存儲(chǔ)設(shè)備 控制器 運(yùn)算器 存儲(chǔ)器 信息流 控制流 8/48 計(jì)算機(jī)的基本組成 運(yùn)算器 運(yùn)算器或稱算術(shù)邏輯單元（ Arithmetical and Logical UnitALU）的主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種運(yùn)算。它由 ALU、通用和專用寄存器組、內(nèi)部總線組成。 (加法器 ?+ － 247。 邏輯功能部件 ?邏輯運(yùn)算 ) 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器（ Memory Unit）的主要功能是存儲(chǔ)程序和各種數(shù)據(jù)信息，并能在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中高速、自動(dòng)地完成程序或數(shù)據(jù)的存取。根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可分為：高速緩沖存儲(chǔ)器、內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器。 9/48 計(jì)算機(jī)的基本組成 控制器 控制器 （ Control Unit） 是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制中心，它指揮計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作，保證計(jì)算機(jī)按照預(yù)先規(guī)定的目標(biāo)和步驟有條不紊地進(jìn)行操作及處理?？刂破饔梢韵挛鍌€(gè)部件組成： 1）程序計(jì)數(shù)器 （存放下一條指令地址）； 2）指令寄存器 （存放來自存儲(chǔ)器的待執(zhí)行的指令）； 3）指令譯碼器 （指令譯碼，將指令的操作碼部分 “ 翻譯 ” 成相 應(yīng)的操作）； 4）時(shí)序部件 （產(chǎn)生計(jì)算機(jī)工作中所需的各種時(shí)序信號(hào) 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(jìn) 一步地看做是微操作的產(chǎn)生過程） 。 10/48 11/48 計(jì)算機(jī)的基本組成 輸入設(shè)備 用來向計(jì)算機(jī)輸入各種原始數(shù)據(jù)和程序的設(shè)備叫輸入設(shè)備（ Input Device）。有文字輸入設(shè)備、圖形輸入設(shè)備、圖像輸入設(shè)備、語(yǔ)音輸入設(shè)備等等 輸出設(shè)備 從計(jì)算機(jī)輸出各類數(shù)據(jù)（信息）的設(shè)備叫做輸出設(shè)備（ Output Device）。 有的設(shè)備是： Input and Output(I/O) 12/48 計(jì)算機(jī)的基本組成 馮 諾依曼 計(jì)算機(jī)的基本工作過程，概括地說就是： 存儲(chǔ)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(fù)始地執(zhí)行指令序列的過程。 13/48 計(jì)算機(jī)的基本組成 14/48 存儲(chǔ)信息的單位： ?存儲(chǔ)容量：一個(gè)存儲(chǔ)器能容納的存儲(chǔ)單元總數(shù)；一般使用 : 字（ word） 字節(jié) （ Bytes） 位 (Bit) KB MB GB (吉 ) TB（太拉） 15/48 數(shù)制的轉(zhuǎn)換： 1) 二進(jìn)制 ?十進(jìn)制 (1101)2=1 23 +1 22 +0 21 +1 20 =(13)10 2) 二進(jìn)制 ?十六進(jìn)制、八進(jìn)制 ()2＝ (0011 )2
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