【正文】 序設(shè)計：是一個使用程序設(shè)計語言 （ 如機(jī)器語言 、 匯編語言和高級程序設(shè)計語言 ） 產(chǎn)生一系列的指令以告訴計算機(jī)該做什么的過程 ?廣義的程序設(shè)計：并不僅僅是簡單的編寫程序代碼 ， 包括以下 6個步驟： ? 需求分析 ? 總體設(shè)計 ? 詳細(xì)設(shè)計 ? 編碼 ? 測試 ? 運(yùn)行與維護(hù) 43 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 ?結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計：采用自頂向下逐步求精的設(shè)計方法和單入口單出口的控制成分 （ 順序 、 分支和循環(huán) ） A A A A A 條件 條件 T T F F 順序結(jié)構(gòu) 循環(huán)結(jié)構(gòu) 選擇型分支結(jié)構(gòu) 44 良好的程序設(shè)計風(fēng)格 ?標(biāo)識符：按意命名 、 保留字用大寫字母 、 使用統(tǒng)一的縮寫規(guī)則 ?表達(dá)式：使用括號 、 使用庫函數(shù) 、 條件化簡 、 函數(shù)與過程 ?模塊化：模塊的獨(dú)立性 （ 高內(nèi)聚 、 低耦合 ） 、 模塊的規(guī)模適中 ?程序行的排列格式：排列格式美觀 、 層次分明 、 使用統(tǒng)一的縮進(jìn)格式 ， 同一嵌套深度并列的語句對齊 ?注釋：添加必要的注釋 ， 以說明程序 、 過程和語句等的功能及注意事項(xiàng) 45 算法 ? 算法：是由一系列規(guī)則組成的過程 ， 這些規(guī)則確定了一個操作的順序 ， 以 便能在有限步驟內(nèi)得到特定問題的解 ? 算法的性質(zhì)： ? 確定性：即描述操作過程的規(guī)則必須是確定的 、 無二義性的 ? 通用性：即算法是給出一類問題的求解方法 ， 而不是表示解決某一個特殊的具體問題 。 如果遇到轉(zhuǎn)移指令 ， 則將轉(zhuǎn)移地址送入指令計數(shù)器 40 計算機(jī)組織與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的一些主要技術(shù) ? 精簡指令集技術(shù) ? 高速緩沖存儲技術(shù) ? 虛擬存儲技術(shù) ? 指令流水線技術(shù) ? 并行處理技術(shù) 41 程序設(shè)計語言 ? 機(jī)器語言：由計算機(jī)的指令系統(tǒng)組成 ， 使用機(jī)器語言編寫的程序計算機(jī)能夠直接理解并執(zhí)行 ， 但編程和理解都十分的困難 ? 匯編語言：使用 “ 助憶符 ” 來表示指令的操作碼 ， 并使用存儲單元或寄存器的名字表示地址碼 ， 以便于記憶和書寫 ? 高級程序設(shè)計語言：是一種與機(jī)器的指令系統(tǒng)無關(guān) 、 表達(dá)形式更接近于被描述的問題的程序設(shè)計語言 ， 便于程序的編寫 ， 如C語言 、 C＋＋ 語言 、 FORTRAN語言 、 PASCAL語言等 。 常用的輸出設(shè)備有顯示器 、 打印機(jī) 、 XY繪圖儀以及聲音播放裝置等 37 計算機(jī)的指令系統(tǒng) ? 指令：能被計算機(jī)識別并執(zhí)行的二進(jìn)制代碼 ， 它規(guī)定了計算機(jī)能完成的某一種操作 ? 指令系統(tǒng)：一臺計算機(jī)能執(zhí)行的所有指令的集合 ? 指令的格式：一條指令由操作碼和地址碼組成 。 包括隨機(jī)存取存儲器 （ Random Access Memory， 簡記為 RAM） 和只讀存儲器 （ Read Only Memory， 簡記為 ROM） 等 ? 外存儲器：又稱為輔助存儲器 ， 簡稱為外存或輔存 ， 用來存放需要長期保存的信息 35 控制器 ?控制器：是指揮計算機(jī)的各個部件按照指令的功能要求協(xié)調(diào)工作的部件 ?控制器的組成： ? 程序計數(shù)器 （ PC） ：用來對程序中的指令進(jìn)行計數(shù) ， 使控制器能依次讀取指令 ? 指令寄存器 （ IR） ：在指令執(zhí)行期間暫時保存正在執(zhí)行的指令 ? 指令譯碼器 （ ID） ：用來識別指令的功能 ， 分析指令的操作要求 ? 時序控制電路：用來生成時序信號 ， 以協(xié)調(diào)在指令執(zhí)行周期內(nèi)各部件的工作 ? 微操作控制電路：用來產(chǎn)生各種控制操作命令 36 輸入 /輸出設(shè)備 ?輸入 /輸出設(shè)備：簡稱為 I/O設(shè)備 ， 是外部與計算機(jī)交換信息的渠道 ?輸入設(shè)備：用于輸入程序 、 數(shù)據(jù) 、 操作命令 、 圖形 、 圖像以及聲音等信息 。 解： F ＝ AB＋ AB＋ AB＋ AB ＝ A（ B＋ B） ＋ A（ B＋ B） （ 分配律 ） ＝ A＋ A （ 求補(bǔ)律 ） ＝ 1 （ 求補(bǔ)律 ） 32 計算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu) 輸入設(shè)備 內(nèi)存儲器 輔助存儲器 控制器 運(yùn)算器 輸出設(shè)備 程序 原始數(shù)據(jù) 運(yùn)算結(jié)果 數(shù)據(jù) 控制 33 運(yùn)算器 ?運(yùn)算器：對二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的部件 。 當(dāng)且僅當(dāng) A的真值為真 ， B的真值為假時 ， A→B 為假 ， 在其他的情況下 A→B 的真值均為真 ? A→B 的真值表： A B A → B T T T T F F F T T F F T 26 “雙條件 ” ( ) ? “雙條件 ” ( ) ：兩個命題的 A和 B的 “ 雙條件 ” （ 又稱為 A當(dāng)且僅當(dāng) B） 是一個復(fù)合命題 ， 讀作 “ A當(dāng)且僅當(dāng) B”， 記為 A B， 。 若 A為真 ，則 ┑ A為假；若 A為假 ， 則 ┑ A為真 ? ┑ A的真值表： A ┑A(chǔ) T F F T 24 “異或 ” （ ⊕ ） ? “異或 ” （ ⊕ ） ：兩個命題的 A和 B的 “ 異或 ”（ 又稱為 A和 B的 “ 不可兼或 ” ） 是一個復(fù)合命題 ，記為 A⊕B 。當(dāng)且僅當(dāng) A和 B同時為真時 A∧B 為真 ， 在其他的情況下 A∧B 的真值均為假 ? A∧B 的真值表 : A B A ∧B T T T T F F F T F F F F 22 “或 ” （ ∨ ） ? “或 ” （ ∨ ） ：兩個命題 A和 B的 “ 或 ” （ 又稱為A和 B的 “ 析取 ” ） 是一個復(fù)合命題 ， 記為 A∨B 。 ? 7位 ASCII編碼表：利用該表可以查找數(shù)字 、 運(yùn)算符 、 標(biāo)點(diǎn)符號以及控制符等字符與 ASCII碼之間的對應(yīng)關(guān)系 18 漢字編碼體系 ? 漢字輸入碼：由輸入設(shè)備產(chǎn)生的漢字編碼 ， 如區(qū)位碼 、 國標(biāo)碼 、拼音碼 、 新全拼 、 新雙拼 、 五筆字型碼 、 簡碼 、 表形碼 、 自然碼智能 ABC漢字輸入碼等 ? 漢字內(nèi)碼：用于計算機(jī)內(nèi)部存儲和處理的漢字編碼 ， 通常是由該漢字的國標(biāo)碼的兩個字節(jié) （ 最高位置 “ 1”） 形成的 ? 漢字字形碼：是確定一個漢字字形點(diǎn)陣的編碼 ， 用于漢字顯示和打印輸出 。 1 1＝ 1 4 八進(jìn)制與十六進(jìn)制 ? 八進(jìn)制：使用數(shù)字 0、 7等符號來表示數(shù)值的 ， 且采用 “ 逢八進(jìn)一 ” 的進(jìn)位計數(shù)制 ? 十六進(jìn)制：使用數(shù)字 0、 9和 A、 B、 C、 D、 E、 F等符號來表示數(shù)值 ， 其中 A、 B、 C、 D、 E、 F分別表示數(shù)字 1 11 1 15。 1 0＝ 0。 0＋ 1＝ 1。 如十進(jìn)制中最大的數(shù)字為 9 ? 每個數(shù)字都要乘以基數(shù)的冪次 ， 該冪次由每個數(shù)字所在的位置決定 ? 任何一個 N進(jìn)制數(shù) A＝ An An－ 1 … A1 － 1 A－ 2 … A－ m 3 二進(jìn)制 ?二進(jìn)制：使用數(shù)字 0和 1等符號來表示數(shù)值且采用 “ 逢二進(jìn)一 ” 的進(jìn)位計數(shù)制 ?二進(jìn)制數(shù)制的特點(diǎn)： ? 僅使用 0和 1兩個數(shù)字 ? 最大的數(shù)字為 1， 最小的數(shù)字為 0 ? 每個數(shù)字都要乘以基數(shù) 2的冪次 ， 該冪次由每個數(shù)字所在的位置決定 ?二進(jìn)制加法和乘法運(yùn)算規(guī)則： 0＋ 0＝ 0。1 計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)知識 ? 內(nèi)容提要： ? 計算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ) ? 命題邏輯與邏輯代數(shù)基礎(chǔ) ? 計算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 ? 程序設(shè)計基礎(chǔ) ? 算法基礎(chǔ) ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) ? 要求：通過本章的學(xué)習(xí) ， 應(yīng)掌握數(shù)制間的轉(zhuǎn)換方法以及數(shù)據(jù)在計算機(jī)內(nèi)部的表示形式 ， 理解邏輯代數(shù) 、 計算機(jī)的工作原理 、 程序設(shè)計以及算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識 ，為學(xué)習(xí)本書的以下各章和后續(xù)課程打好基礎(chǔ) 2 數(shù)制 ? 十進(jìn)制：是使用數(shù)字 … 、 0等符號來表示數(shù)值且采用 “ 逢十進(jìn)一 ” 的進(jìn)位計數(shù)制 ? 位權(quán)表示法數(shù)制的特點(diǎn)： ? 數(shù)字的總個數(shù)等于基數(shù) 。 如十進(jìn)制使用 10個數(shù)字 （ 0～ 9） ? 最大的數(shù)字比基數(shù)小 1。 0 0＝ 0。 0 1＝ 0 1＋ 0＝ 1。 1＋ 1＝