1、计算机与算法初步计算机与算法初步教学目的和任务教学目的和任务 将初步建立起将初步建立起计算机系统计算机系统的概念，了解计算的概念，了解计算机的基本原理、特点，了解与计算机技术有机的基本原理、特点，了解与计算机技术有关的重要概念；初步明确今后在学习专业时，关的重要概念；初步明确今后在学习专业时，各门课程的地位和作用。各门课程的地位和作用。将通过介绍算法及将通过介绍算法及C语言的初步，能够掌握语言的初步，能够掌握结构化程序设计方法结构化程序设计方法，解决如何制定求解问，解决如何制定求解问题的算法，及算法描述方法，题的算法，及算法描述方法，养成良好的程养成良好的程序设计风格序设计风格。为学好高级语言
2、的程序设计及专业课的学习为学好高级语言的程序设计及专业课的学习创造条件。创造条件。计算机组成（计算机组成（1/2）输入输入设备（输入单元）设备（输入单元）负责接收信息：键盘、鼠标、手写板负责接收信息：键盘、鼠标、手写板 输出输出设备（输出单元）设备（输出单元）负责输出信息：显示器、打印机负责输出信息：显示器、打印机 内存内存（主存、内存单元）（主存、内存单元）存取速度快的存储器，保存信息存取速度快的存储器，保存信息 停电则失去记忆停电则失去记忆 外存外存（二级存储单元）（二级存储单元）大容量存储、存取速度较慢大容量存储、存取速度较慢 光盘和磁盘（硬盘、软盘、闪盘）光盘和磁盘（硬盘、软盘、闪盘）
3、可长期保存信息可长期保存信息计算机组成（计算机组成（2/2）运算器运算器（算术逻辑单元）（算术逻辑单元）负责算术运算、逻辑运算（二进制）负责算术运算、逻辑运算（二进制）控制器控制器 控制管理各个单元的工作（控制输入、输出、控制管理各个单元的工作（控制输入、输出、存储器访问、计算请求）存储器访问、计算请求）中央处理单元中央处理单元（CPU）CPU=运算器运算器+控制器控制器+处理总线处理总线主机与外部设备主机与外部设备 主机主机 中央处理器（中央处理器（CPU）存储器（内存、硬盘）存储器（内存、硬盘）驱动器（软驱、硬驱、光驱）驱动器（软驱、硬驱、光驱）外部设备外部设备 打印机、显示器、绘图仪打印
4、机、显示器、绘图仪 摄象机、键盘、鼠标等摄象机、键盘、鼠标等计算机的分类计算机的分类 按照按照规模和性能规模和性能分类分类 微型计算机、工作站、小型计算机、中型计微型计算机、工作站、小型计算机、中型计算机、大型计算机和巨型计算机算机、大型计算机和巨型计算机 界限趋于模糊界限趋于模糊 按照按照用途用途分类分类通用机通用机 特定场合：服务器、嵌入式计算机特定场合：服务器、嵌入式计算机专用机专用机 特殊功能：过程控制、抗恶劣环境、数据流、特殊功能：过程控制、抗恶劣环境、数据流、逻辑推理、生物计算、量子计算逻辑推理、生物计算、量子计算主要指标（主要指标（1/2）计算机计算机字长字长 直接参与运算的二进
5、制位数直接参与运算的二进制位数（常见：（常见：32位位=1个字）个字）CPU 运算速度运算速度 CPU 主频（如：主频（如：1.8GHz）MIPS（每秒执行百万指令数）（每秒执行百万指令数）显示器显示器 屏幕尺寸：常用屏幕尺寸：常用15英寸、英寸、17英寸英寸 点距（毫米）、最大分辨率：点距（毫米）、最大分辨率：800*600，1024*768 显示内存显示内存主要指标（主要指标（2/2）存储器容量存储器容量（存储单元的个数）（存储单元的个数）每个单元：一个字节每个单元：一个字节byte（8个二进制数个二进制数bit）1TB=1024*GB 1GB=1024*MB 1MB=1024*KB 1K
6、B=1024 个字节个字节 地址地址：内存单元的编号：内存单元的编号 32位二进制数（常见）位二进制数（常见）支持信息的存取支持信息的存取存储位存储单元存储体存储单元地址0000H0001H0002HFFFFH存储体结构图微型计算机的启动微型计算机的启动 冷启动冷启动 打开电源开关或按复位按钮打开电源开关或按复位按钮 系统自动运行系统引导程序系统自动运行系统引导程序 随后启动操作系统随后启动操作系统 热启动热启动 同时按下同时按下 Ctrl+Alt+Del 三键三键 常用于机器故障（死机）时常用于机器故障（死机）时信息处理过程信息处理过程 计算机的计算机的信息处理过程信息处理过程 按照给定的处
7、理算法接收输入信息，完成计按照给定的处理算法接收输入信息，完成计算，产生输出结果算，产生输出结果 信息处理的信息处理的实现实现 计算机负责将程序翻译成描述处理算法的计算机负责将程序翻译成描述处理算法的指指令序列令序列，发送给控制器，指挥运算器，协调，发送给控制器，指挥运算器，协调各个硬件单元，完成指定的信息输入、各种各个硬件单元，完成指定的信息输入、各种运算和信息输出运算和信息输出 技术人员负责根据处理需求，设计计算机程技术人员负责根据处理需求，设计计算机程序，来描述处理算法序，来描述处理算法指令系统指令系统 指令指令（Instruction）：）：要求计算机执行某个操作的命令要求计算机执行某
8、个操作的命令 机器指令机器指令 控制器能够识别与执行的操作命令控制器能够识别与执行的操作命令 代表该操作的二进制数代表该操作的二进制数 计算机控制的最小单位计算机控制的最小单位 指令系统指令系统 计算机可以识别的全部指令计算机可以识别的全部指令 各种计算机的指令系统不同各种计算机的指令系统不同指令的种类 数据传送类指令数据传送类指令 算术运算与逻辑运算类指令算术运算与逻辑运算类指令 程序控制类指令（转移指令等）程序控制类指令（转移指令等）输入输出类指令输入输出类指令 控制和管理计算机的指令控制和管理计算机的指令（停机、启动、复位等）（停机、启动、复位等）信息处理算法由指令序列（程序）实现信息处
9、理算法由指令序列（程序）实现指令系统决定了计算机的能力，也影响着计算机的体系结构。工作原理（存储程序概念）工作原理（存储程序概念）1.利用存储器（利用存储器（内存内存）来存放要执行的指令序）来存放要执行的指令序列；列；2.中央处理器（中央处理器（CPU）依次依次从内存读出程序中从内存读出程序中的每条指令的每条指令3.分析和执行指令分析和执行指令4.直至完成全部指令任务。直至完成全部指令任务。从存储器取一条指令执行指令是停止指令?程序执行过程程序执行的流程就是程序执行的流程就是“取指取指-分析分析-执行执行”的循环过程。的循环过程。否是分析该条指令程 序结束存储程序概念存储程序概念(续续)存储程
10、序概念决定了计算机的结构（存储程序概念决定了计算机的结构（冯冯.诺依曼诺依曼）指令和数据都保存在内存中指令和数据都保存在内存中 程序程序确定了计算机的用途确定了计算机的用途 程序设计程序设计是计算机技术的基本技能是计算机技术的基本技能冯冯诺依曼计算机模型的基本要诺依曼计算机模型的基本要点点:采用采用二进制二进制形式表示数据和指令形式表示数据和指令m 采取采取“存储程序存储程序”工作方式工作方式m 计算机计算机硬件硬件部分由部分由五大部件五大部件组成组成,即运即运算器、控制器、存储器、输入设备和输算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备出设备.到目前为止，各种类型的计算机都属冯到目前为止，各种类
11、型的计算机都属冯.诺依曼计算机。诺依曼计算机。1.2 计算机软件计算机软件 软件：软件：Computer Software 计算机系统中的计算机系统中的程序程序、数据数据和和文档文档 用户和硬件的接口用户和硬件的接口 程序程序 计算任务的处理对象和处理规则的描述计算任务的处理对象和处理规则的描述 可执行程序：指令序列可执行程序：指令序列 数据和文档数据和文档 程序的说明资料；保存在二级存储器（外存）程序的说明资料；保存在二级存储器（外存）上。上。软件分类软件分类 系统软件系统软件 管理、监控和维护计算机软硬件资源管理、监控和维护计算机软硬件资源 支撑软件支撑软件 支撑软件开发与维护的软件支撑软
12、件开发与维护的软件 应用软件应用软件 特定应用领域专用的软件特定应用领域专用的软件系统软件系统软件 操作系统操作系统 管理软硬件资源（管理软硬件资源（MS DOS,WINDOWS）编译系统编译系统 计算机语言处理（计算机语言处理（C/C+语言、语言、Java语言。）语言。）数据库管理系统数据库管理系统 数据维护和管理（数据维护和管理（Oracle,SQL Server。）。）网络软件网络软件 网络操作系统、网络管理软件网络操作系统、网络管理软件 其他系统软件其他系统软件 系统引导程序系统引导程序 基本输入输出程序（基本输入输出程序（BIOS）设备驱动程序（打印机、显示卡、网卡。）设备驱动程序（
13、打印机、显示卡、网卡。）支撑软件和应用软件支撑软件和应用软件 支撑软件支撑软件 软件软件开发开发环境、软件工具、应用服务器环境、软件工具、应用服务器 例如例如C语言：语言：Turbo C，Visual C/C+网页制作软件网页制作软件 应用软件应用软件 办公软件：文字处理（办公软件：文字处理（WORD）、表格处理）、表格处理（Excel）、演示文稿（）、演示文稿（PowerPoint）管理信息系统、图象处理管理信息系统、图象处理 电子商务、电子政务、数字地球电子商务、电子政务、数字地球在不同的系统软件环境下开发的应用程序要在不同的系统软件环境下开发的应用程序要在不同的系统软件下运行。在不同的系
14、统软件下运行。程序运行方式程序运行方式可执行程序可执行程序二进制的指令序列，保存在二次存储器（硬盘）中二进制的指令序列，保存在二次存储器（硬盘）中程序启动程序启动自动：系统引导、操作系统自动：系统引导、操作系统手动：应用软件、支撑软件手动：应用软件、支撑软件运行过程运行过程1.将可执行程序装入到内存中将可执行程序装入到内存中2.逐条解释执行各指令（数据存取、计算、逐条解释执行各指令（数据存取、计算、控制转移控制转移）3.直到遇到终止指令直到遇到终止指令1.3 操作系统概要 Operating System 用途用途 管理硬件资源、控制程序运行、改善人机界面、管理硬件资源、控制程序运行、改善人机
15、界面、支撑应用软件支撑应用软件 主要功能主要功能 处理器管理（处理器管理（CPU）设备管理（打印机、设备管理（打印机、IO设备）设备）存储器管理（内存单元的分配）存储器管理（内存单元的分配）文件管理（程序与文档的访问和组织）文件管理（程序与文档的访问和组织）典型操作系统典型操作系统 Windows、MS DOS、UNIX、Linux 地位地位：“总管家总管家”，其他软件的基础。，其他软件的基础。目标目标：提高资源利用率。：提高资源利用率。人机交互界面 MS DOS 系统系统 命令行方式命令行方式 程序启动方法：输入命令文本程序启动方法：输入命令文本 Windows 系统系统 图形用户界面图形用
16、户界面 程序启动方法：菜单选择、双击图标等程序启动方法：菜单选择、双击图标等Windows 操作系统 版本版本 Windows 98/Windows 2000 32位位多用户多任务多用户多任务操作系统操作系统多窗口界面操作手段（多窗口界面操作手段（启动程序启动程序）双击桌面图标双击桌面图标 点击多级菜单（从左下角的点击多级菜单（从左下角的“开始）开始）资源管理器 集成了文件管理和设备管理的功能集成了文件管理和设备管理的功能 管理各种程序文件和数据文件管理各种程序文件和数据文件 文件命名规则文件命名规则 文件名文件名.扩展名扩展名扩展名表示文件种类扩展名表示文件种类 例如：例如：SETUP.EX
17、E可执行程序文件可执行程序文件 MYPROC.CC语言程序文件语言程序文件 MYPROC.OBJ机器语言程序文件机器语言程序文件 MYPAPER.TXT文本文件文本文件 MYPIC.BMP图象文件图象文件资源管理器中的文件夹窗口 以以多级目录多级目录的形式展示各种资源的的形式展示各种资源的组织组织结构结构，如：，如：我的文档：私有文件我的文档：私有文件 我的电脑：磁盘中的文件我的电脑：磁盘中的文件 3.5 软盘（软盘（A:）盘符标识盘符标识 本地磁盘（本地磁盘（C:）网上邻居：网络资源网上邻居：网络资源 计算机、打印机等计算机、打印机等文件夹的维护方法 选中操作对象选中操作对象 当前文件或当前
18、文件夹当前文件或当前文件夹 鼠标拖动鼠标拖动 点击点击“文件文件(F)”菜单项菜单项“新建新建”文件夹文件夹 或或 各种文件各种文件 删除删除 重命名重命名 查看方法查看方法 左窗口左窗口点击点击加号加号：展开文件夹：展开文件夹 右窗口右窗口显示当前文件夹内容（文件名或图标）显示当前文件夹内容（文件名或图标）文件使用方法 选中操作对象选中操作对象 可执行程序文件可执行程序文件 其他文件（数据文件、程序文件）其他文件（数据文件、程序文件）鼠标双击文件名或图标鼠标双击文件名或图标 对于对于可执行程序可执行程序文件，则启动该程序文件，则启动该程序 对于其他文件，则调用规定的可执行程序来编辑对于其他文
19、件，则调用规定的可执行程序来编辑 Windows系统中可以规定各种数据文件的处理系统中可以规定各种数据文件的处理程序程序 例如：例如：WORD负责编辑负责编辑*.DOC文件文件 PowerPoint负责编辑负责编辑*.PPT文件文件命令行操作方式“开始开始”“运行运行(R)”（Windows 2000)在在“打开打开”窗口中输入窗口中输入 cmd,点击点击“确定确定”“开始开始”“程序程序”“MS-DOS方式方式”（Windows 98）显示运行窗口，等待用户输入命令显示运行窗口，等待用户输入命令 则跳出命令行窗口，以闪烁光标提示用户输入则跳出命令行窗口，以闪烁光标提示用户输入 这种方式叫做控
20、制台方式（这种方式叫做控制台方式（Console)是早期操作系统采用的使用方式是早期操作系统采用的使用方式 如：如：MS DOS系统、系统、Unix系统系统 用户输入命令，回车之后；必须等待计算机执行该命令用户输入命令，回车之后；必须等待计算机执行该命令的结果的结果控制台窗口 当前路径指示（光标左侧）当前路径指示（光标左侧）如：如：C:Documents and SettingsSong 表示当前目录是磁盘表示当前目录是磁盘C:中文件夹中文件夹Documents and Settings的文件夹的文件夹Song 常用命令（常用命令（DOS命令）命令）CD 将当前磁盘将当前磁盘根文件夹根文件夹作
21、为当前目录作为当前目录CD.将当前目录的将当前目录的父文件夹父文件夹作为当前目录作为当前目录CD 文件夹名文件夹名改变改变当前目录当前目录MD 文件夹名文件夹名创建创建子文件夹子文件夹RD 文件夹名文件夹名删除删除指定文件夹指定文件夹控制台常用命令（DOS命令）DIR 列出当前目录中的所有文件名列出当前目录中的所有文件名 DEL F1.C 删除文件删除文件F1.C（当前目录中）（当前目录中）COPY F1.C F2.C 将文件将文件F1.C复制为复制为F2.CTYPE F1.C 展示文件展示文件F1.C的内容的内容A:将当前目录改变到磁盘将当前目录改变到磁盘A:程序的执行程序的执行SETUP启
22、动可执行程序启动可执行程序SETUP.EXE计算机软件的安装与卸载 各种安装方式（各种软件要求不同）各种安装方式（各种软件要求不同）将程序复制到磁盘中，直接运行将程序复制到磁盘中，直接运行 光盘插入后，直接进入安装光盘插入后，直接进入安装 将程序复制到磁盘中，直接运行安装程序（常见：将程序复制到磁盘中，直接运行安装程序（常见：Setup.exe,Install.exe）基本常识基本常识 序列号：厂商提供序列号：厂商提供 安装位置（磁盘、文件夹）可选择安装位置（磁盘、文件夹）可选择 C:盘应保留足够的空间（盘应保留足够的空间（300MB以上）以上）卸载卸载“控制面板控制面板”“添加或删除程序添加
23、或删除程序”计算机硬件的配置 兼容性问题兼容性问题 打印机、显示器、显示卡、网卡、调制解调打印机、显示器、显示卡、网卡、调制解调器、闪盘、宽带接入点。器、闪盘、宽带接入点。安装设备专用的驱动程序安装设备专用的驱动程序 Windows 自动检测自动检测 或或 “控制面板控制面板”“添加硬件添加硬件”进入安装向导，输入提示的信息进入安装向导，输入提示的信息1.4 计算机网络概要 地理上地理上分散的多台独立自主的计算机通过软硬件分散的多台独立自主的计算机通过软硬件设备互连，以实现资源共享和信息交换的系统。设备互连，以实现资源共享和信息交换的系统。网络具备的三个要素网络具备的三个要素 多台计算机的多台
24、计算机的资源共享资源共享（软件、硬件和数据）（软件、硬件和数据）多台计算机的多台计算机的互相连接互相连接（电缆、无线网）（电缆、无线网）共同遵守的网络共同遵守的网络通信协议通信协议（TCP/IP等）等）通信网络通信网络 局域网局域网数十公里以内数十公里以内 广域网广域网数十公里以外数十公里以外 因特网（因特网（Internet、互连网、互连网)信息高速公路信息高速公路 服务器服务器 提供共享资源：提供共享资源：CPU、内存、磁盘、打印机、数据、内存、磁盘、打印机、数据其他计算机（客户机）或网络终端其他计算机（客户机）或网络终端 使用专用操作系统（如：使用专用操作系统（如：Windows 200
25、0 Server)网络适配器（网卡）网络适配器（网卡）连接电缆（双绞线、光纤）、转换信号连接电缆（双绞线、光纤）、转换信号 交换机和集线器交换机和集线器 通过通信线路连接多台计算机通过通信线路连接多台计算机 调制解调器调制解调器(MODEM)用于通过电话线连接网络用于通过电话线连接网络资源共享的内容 数据共享数据共享 数据访问、数据下载、数据维护数据访问、数据下载、数据维护 服务共享服务共享 信息处理、应用共享信息处理、应用共享 协同工作协同工作 信息交流、协作完成特定的工作信息交流、协作完成特定的工作 资源共享的参与者资源共享的参与者 使用者使用者 计算机软件（分布式系统）计算机软件（分布式
26、系统）网络连接的建立 安装必要的硬件安装必要的硬件 网卡或调制解调器、电缆网卡或调制解调器、电缆 网络软件配置网络软件配置 Windows 2000中的配置过程中的配置过程“开始开始”“设置设置”“网络和拨号连接网络和拨号连接”Windows 98中的配置过程中的配置过程“开始开始”“程序程序”“附件附件”“通讯通讯”“拨号网络拨号网络”选择选择“新建连接新建连接”，按照连接向导输入以下信息：，按照连接向导输入以下信息：拨号到拨号到Internet、手动设置、手动设置Internet连接、通过电话连接、通过电话线和调制解调器连接、输入电话号、用户名、密码、线和调制解调器连接、输入电话号、用户名
27、、密码、连接名连接名1.5 计算机应用技术 计算机在生产、科学研究、文化、管理、计算机在生产、科学研究、文化、管理、经营以及其他各种社会活动中的应用所经营以及其他各种社会活动中的应用所涉及的原理、技术和方法涉及的原理、技术和方法 核心技术：信息的处理和管理核心技术：信息的处理和管理 中文信息处理、计算机图形学和图像处理、中文信息处理、计算机图形学和图像处理、多媒体技术多媒体技术 数据库应用技术（基于数据库管理系统）数据库应用技术（基于数据库管理系统）应用领域应用领域 科学计算科学计算数值分析、计算数学数值分析、计算数学 计算机信息系统计算机信息系统数据的采集、处理、管理以及信息服务数据的采集、
28、处理、管理以及信息服务金融管理、企业管理、电子商务、电子政务金融管理、企业管理、电子商务、电子政务 计算机辅助系统计算机辅助系统计算机辅助设计（计算机辅助设计（CADCAD）、制造（）、制造（CAMCAM）、工程（）、工程（CAECAE）、）、教学（教学（CAICAI）计算机控制与仿真系统计算机控制与仿真系统计算机控制系统：工业过程控制计算机控制系统：工业过程控制计算机仿真技术：数学模型、过程模型计算机仿真技术：数学模型、过程模型几个常用的应用软件 Internet Explorer（IE）网络浏览器：显示网页网络浏览器：显示网页 Outlook Express 电子邮件软件电子邮件软件 Mi
29、crosoft Word 文字处理软件文字处理软件Internet Explorer的使用 在地址栏输入在地址栏输入URL（统一资源定位器），（统一资源定位器），如：如：北京工业大学：北京工业大学：http:/ 超连接：其他网页的入口超连接：其他网页的入口（手形光标指示处）（手形光标指示处）通过鼠标双击进入通过鼠标双击进入电子邮件的使用 电子邮件系统电子邮件系统 服务器为用户提供专用邮箱，邮箱地址服务器为用户提供专用邮箱，邮箱地址 例如：例如： Outlook Express功能功能 接收邮件、发送邮件、编辑邮件接收邮件、发送邮件、编辑邮件 使用前的设置使用前的设置 帐号：帐号：“工具工具”“
30、帐号帐号”“添加添加”“邮件邮件”填写邮箱地址、邮件服务器名、帐户名、密码填写邮箱地址、邮件服务器名、帐户名、密码Outlook Express的使用 左侧文件夹指示当前目录左侧文件夹指示当前目录 收件箱、发件箱等收件箱、发件箱等 邮件的编辑和发送邮件的编辑和发送 点击点击“创建邮件创建邮件”输入收件人邮箱地址，主题和内容等输入收件人邮箱地址，主题和内容等 点击点击“发送发送”邮件的接收和查看邮件的接收和查看 点击点击“发送发送/接收接收”查看收件箱，双击收到的邮件表项查看收件箱，双击收到的邮件表项Microsoft Word的使用创建或打开文档创建或打开文档内容输入（文字、图形、表格等）内容
31、输入（文字、图形、表格等）文档编辑（选定内容、删除、复制、移动等）文档编辑（选定内容、删除、复制、移动等）文档排版（字符、段落、图文混排等）文档排版（字符、段落、图文混排等）文档存盘（保存、另存为）文档存盘（保存、另存为）文档创建、内容输入和选择 新建或打开方法新建或打开方法 点击按钮：点击按钮：“文件文件”菜单项：菜单项：内容输入内容输入 键盘输入：在光标指定位置键盘输入：在光标指定位置 汉字输入：汉字输入：Ctrl+Space切换切换 其他内容的插入：其他内容的插入：“插入插入”菜单项菜单项 内容选定内容选定 鼠标双击鼠标双击 鼠标拖动选择鼠标拖动选择内容编辑、排版和保存 内容删除内容删除
32、 Delete键、或键、或Ctrl+X删除选定的内容删除选定的内容 剪贴板的使用剪贴板的使用 Ctrl+X将选定内容移到剪贴板将选定内容移到剪贴板 Ctrl+C将选定内容复制到剪贴板将选定内容复制到剪贴板 Ctrl+V将剪贴板内容插入光标位置将剪贴板内容插入光标位置 排版：排版：“格式格式”菜单菜单 字体、段落等等字体、段落等等 保存（保存（“文件文件”菜单内）菜单内）指定文件名、文件夹名（保存位置）指定文件名、文件夹名（保存位置）计算机操作技能的训练计算机操作技能的训练 基本操作基本操作 汉字输入方法、资源管理器的使用汉字输入方法、资源管理器的使用 DOS DOS 命令的使用命令的使用 应用
33、软件应用软件 Word Word 的使用，的使用，IE IE 浏览器的使用，电子浏览器的使用，电子邮件的使用邮件的使用 学习方法学习方法 上机实践、反复试用、达到熟练上机实践、反复试用、达到熟练 有问题：请教同学、老师；查工具书、有问题：请教同学、老师；查工具书、手册手册1.6 计算机数据表示法常用的各种数据常用的各种数据 数值数据（十进制数、十六进制数）数值数据（十进制数、十六进制数）表示为二进制数表示为二进制数 字符数据字符数据 汉字表示汉字表示 图形数字化图形数字化 多媒体数据多媒体数据 提供二进制编码表示提供二进制编码表示数值的按位展开（转化为十进制）十进制数十进制数 78.2 表示表
34、示 7101+8100+210-1 二进制数二进制数 101.1 表示表示 122+021+120+12-1 十六进制数十六进制数 2af a-f（A-F）分别表示分别表示10-15 表示表示 2162+10161+15160 提供了各种进制数向十进制数的转化方法提供了各种进制数向十进制数的转化方法十进制整数转换为二进制整数:“除2取余”直到商为0为止改为改为0后继续后继续直到小数部分为直到小数部分为0为止为止有符号数的表示 二进制表示的最高位（符号位）表示符号二进制表示的最高位（符号位）表示符号 规定规定“0”代表代表正数正数，“1”代表代表负数负数。例如例如：如果整数表示采用：如果整数表示
35、采用8个二进制位（个二进制位（bit）正整数正整数+83 表示为表示为01010011负整数负整数 83 表示为表示为 11010011（原码表示）（原码表示）其他表示法其他表示法 目的：方便运算的机器实现目的：方便运算的机器实现反码：反码：-83 表示为表示为 10101100（按位取反）（按位取反）补码：补码：-83 表示为表示为10101101（反码加一）（反码加一）实数可以表示为实数可以表示为 500.55=0.50055103 =5.0055102 尾数和阶码尾数和阶码 十进制中：十进制中：N=d10P 二进制中：二进制中：N=d2P 其中，其中，d称为称为N的尾数，的尾数，P称为阶
36、码称为阶码 机器实现（机器实现（浮点表示浮点表示）在存储单元内分别保存尾数和阶码在存储单元内分别保存尾数和阶码 例：阶码占用例：阶码占用8bit、尾数占用、尾数占用24bit（包括符号位）（包括符号位）常用常用ASCII字符编码标准字符编码标准（American Standard Code for Information Interchange）7bit表示表示 52个英文大小写字母个英文大小写字母 10个阿拉伯数字个阿拉伯数字 标点符号、运算符和控制符标点符号、运算符和控制符 ASCII编码占用一个字节，最高位为编码占用一个字节，最高位为“0”汉字编码 国标码国标码：国家标准信息交换用汉字编
37、码国家标准信息交换用汉字编码（GB2312-80 标准）标准）用两个用两个7bit表示一个汉字表示一个汉字 以以94个字符代码为基础，任何个字符代码为基础，任何两个代码组成两个代码组成一个汉一个汉字交换码（两个字节）字交换码（两个字节）第一个字节为第一个字节为“区区”码（共码（共94个区）个区）第二个字节为第二个字节为“位位”码（共码（共94个位）个位）采用像素点阵采用像素点阵 例如：显示分辨率例如：显示分辨率 800600个像素个像素 黑白图象黑白图象 每个像素采用每个像素采用1bit 256色图象色图象 每个像素采用每个像素采用8bit 真彩色图象真彩色图象 每个像素采用每个像素采用24b
38、it内存中的二进制数 同一个二进制数同一个二进制数 可以表示不同的数据可以表示不同的数据 如：整数、指令、图象如：整数、指令、图象 信息处理中必须记录数据的类别信息处理中必须记录数据的类别 操作系统中标明操作系统中标明 （如：文件扩展名）（如：文件扩展名）程序设计中提供数据说明程序设计中提供数据说明1.7 程序设计语言程序设计语言是人与计算机交流的工具程序设计语言是人与计算机交流的工具 人使用人使用程序设计语言程序设计语言来编制程序（程序设计）来编制程序（程序设计）来描述信息处理算法，通过来描述信息处理算法，通过语言处理系统语言处理系统来来生成可执行程序文件。计算机通过程序执行生成可执行程序文
39、件。计算机通过程序执行来实现规定的信息处理来实现规定的信息处理语言分类语言分类 机器语言机器语言 汇编语言汇编语言 高级语言高级语言机器语言m是二进制形式表示的程序设计语言，是各种不是二进制形式表示的程序设计语言，是各种不同功能的机器指令的集合。同功能的机器指令的集合。例：例：10000000 加加10010000 减减m机器语言编写的程序可以被计算机硬件识别、机器语言编写的程序可以被计算机硬件识别、理解，直接执行。理解，直接执行。m特点：机器相关，程序执行效率高，编写难度特点：机器相关，程序执行效率高，编写难度大，不便阅读，调试修改困难，无法移植到其大，不便阅读，调试修改困难，无法移植到其他
40、计算机。他计算机。汇编语言m符号化的机器语言，也称符号语言符号化的机器语言，也称符号语言m用用助记符助记符来表示机器指令，便于使用和记忆。来表示机器指令，便于使用和记忆。例：例：MOV AL，8数据传输数据传输 ADD AL，9加法计算加法计算m特点：特点：m语句与机器指令几乎一一对应语句与机器指令几乎一一对应m程序可读性优于机器语言程序、其他优缺点仍存在程序可读性优于机器语言程序、其他优缺点仍存在m汇编语言指令是机器不能直接识别、理解和执行。汇编语言指令是机器不能直接识别、理解和执行。要经过要经过翻译翻译程序。程序。高级语言m算法语言：用户主要考虑解题算法的逻辑和过算法语言：用户主要考虑解题
41、算法的逻辑和过程的描述。程的描述。m与自然语言和数学语言更接近，独立于指令系与自然语言和数学语言更接近，独立于指令系统，易于被用户掌握、便于记忆、阅读和理解，统，易于被用户掌握、便于记忆、阅读和理解，编程方便。编程方便。m常用的有：常用的有：FORTRAN、PASCAL、BASIC、COBOL、C、C+、JAVA、PROLOG等。等。高级语言程序例C语言程序：语言程序：main()int al;al=8+9;printf(“%dn”,al);BASIC语言程序：语言程序：10 AL=8+920 PRINT AL30 END语言处理程序语言处理程序编译方式编译方式：源程序目标程序可执行程序编辑程
42、序汇编程序或编译程序连接程序解释方式解释方式：解释一句执行一句，无目标程序生成。它是一个它是一个翻译系统翻译系统，是将用户用各种程序设计语，是将用户用各种程序设计语言编写的源程序翻译成计算机可识别的机器指令言编写的源程序翻译成计算机可识别的机器指令的软件。的软件。根据处理对象的不同：汇编程序、编译程序、解释程序。根据处理对象的不同：汇编程序、编译程序、解释程序。语言的实现语言的实现 目标程序和可执行程目标程序和可执行程序都是机器语言程序序都是机器语言程序汇编程序汇编程序连接程序连接程序汇编语言汇编语言源程序源程序目标程序目标程序.OBJ可执行程序可执行程序.EXE编译程序编译程序连接程序连接程
43、序高级语言高级语言源程序源程序目标程序目标程序.OBJ可执行程序可执行程序.EXE其他目标程序其他目标程序.LIB或或.DLL高级语言的程序开发（以C C语言为例）1.1.编制程序编制程序 -C-C程序程序 使用编辑器、综合开发环境（使用编辑器、综合开发环境（Turbo CTurbo C等）等）2.2.编译编译 -目标程序目标程序 使用预处理程序、编译器使用预处理程序、编译器3.3.连接连接 -可执行程序可执行程序 使用连接器使用连接器4.4.运行运行 装入装入 -内存内存 执行执行程序设计的学习程序设计的学习程序设计方法的学习程序设计方法的学习算法设计与算法描述算法设计与算法描述数据组织和程序结构数据组织和程序结构程序设计语言的学习程序设计语言的学习语法规则：程序的书写格式语法规则：程序的书写格式操作语义：语句功能的说明操作语义：语句功能的说明通过上机调试的反馈与验证通过上机调试的反馈与验证 验证对语言的掌握情况验证对语言的掌握情况 检验算法设计的正确性检验算法设计的正确性第一章作业第一章作业 上机实验上机实验 实验指导书：实验实验指导书：实验1.1 实验实验1.2 实验实验1.3 阅读阅读 对照对照13-14页习题页习题 阅读第一章阅读第一章
