C语言程序设计课件第1章

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1、高级语言程序设计2021/9/161第一章计算机组成与程序设计语言主讲:计算机学院李超内容提要计算机组成及工作过程机器语言程序设计由低级语言到高级语言Cisthemostbeautifullanguage!C程序开发过程2021/9/163计算机及其组成计算工具:石器时代:石头、手指、绳子……铜器时代:算筹（商周时代）、格子（西方）铁器时代:算盘计算机:(comput+er):用于计算的机器,用来处理存储的数据,处理和存储是一个整体.计算机的组成:硬件系统+软件系统物质基础加在硬件之上,控制硬件完成功能通过程序设计语言来开

2、发软件2021/9/164冯·诺依曼的程序存储思想“计算机之父”——冯·诺依曼的程序存储思想:计算机应该采用二进制操作指令也是一种信息,也用二进制数表示程序和数据的存储形式可以完全相同程序本身也可包含数据2021/9/165关于第一台计算机1946.2.14ENIAC(埃尼阿克)现在保存在宾夕法尼亚大学这台机器名为“电子数值积分和计算机”(简称埃尼阿克，完全是一个庞然大物，占地面积达170m2，质量达30t，耗电量也很惊人，功率为150kW，共使用了近两万个电子管，在工作时这些管子看上去活像两万只点着的灯泡。埃尼阿克主要用来

3、进行弹道计算的数值分析2021/9/166其他版本的第一台计算机图灵机:计算机科学之父、人工智能之父,”图灵奖”德国人ConranEuse代号为“Z”的计算机哈佛，IBM的Mark系列大型电子计算机真正的第一台计算机是上面三台中之一,无从考证2021/9/167控制总线CPU计算机硬件的组成运算器控制器存储器接口输入设备输出设备地址总线数据总线进行各种算术运算和逻辑运算控制和指挥整个运算过程，使指令按要求一条一条执行。存放程序指令及数据输入指令代码和原始数据显示或打印计算结果处理2021/9/168关于二进制问题“世界上有１

4、０种人，一种人懂二进制，另一种人不懂”这里的１０是一个二进制数,就是十进制的22021/9/169关于二进制等进制问题进制每位符号逢几进一位权n位数的不同个数例子(结果统一到十进制)十0~91010i10n341=3*102+4*101+1*100=341二0~122i2n101=1*22+0*21+1*20=5八0~788i8n127=1*82+2*81+7*80=87十六0~9A~F1616i16n31D=3*162+1*161+13*160=797另:3位二进制数相当于1位八进制数:101011B=(53)8=53Q4

5、位二进制数相当于1位十六进制数:11011001B=(D9)16=D9H=d9H2021/9/1610关于存储器存储器的组成：由存储单元组成，每个单元1个字节（1B），1B=8bit，每个单元有一个地址。存储单元中的内容与存储单元的地址是两个概念，其区别如同房间里的东西与房间号码。存储器的大小指它有多少个字节，也就是有多少个不同的地址号，取决于地址总线的根数，n根地址总线，存储器容量为：2n常用存储单位：1TB=210GB=220MB=230KB=240B存储器按功能分为3大区域：程序存储区、数据存储区和栈存放程序中的指令存

6、放程序中的数据存取数据都在一端，无需计算地址，速度快2021/9/1611关于CPUCPU：CentralProcessorUnit,中央处理器，完成各种处理（运算+控制），是计算机最核心部件。CPU中设寄存器的目的：存放数据或计算的中间结果，不通过地址总线和数据总线，处理速度快。寄存器有两种：通用寄存器和专用寄存器。熟悉两个专用寄存器：（1）累加器A：与算术逻辑运算器ALU一起完成各种运算（2）程序计数器PC：寄存指令的地址，CPU通过PC取来一条指令执行时，PC便“指向”下一条指令，即PC的值变为下一条将要执行的指令的地

7、址。除非遇到转移指令或子程序调用指令，CPU都是通过PC顺序地提取指令。是运算器的组成部分，暂存操作数及运算的中间结果每一个都有特定的作用2021/9/1612机器内部执行程序的过程示例程序是一组指令，指令联系着存储器和CPU，每条指令有操作码，有的指令有操作数，指令存储在程序存储区，操作数存储在数据存储区。例：求和程序y=3+4所包含的指令如下：操作码操作数指令含义01H3000H将地址为3000H的单元中的数据放入累加器A03H3001H将地址为3001H单元中的数据与累加器A中的数据相加，结果留在A02H3002H将累

8、加器A中的数据存入地址为3002H的单元07H停机动态演示过程2021/9/1613机器语言程序设计对计算机而言：它的各个硬件部分存在的意义和相互的联系通过指令来体现。对程序设计而言：计算机就是指令系统。用机器语言进行程序设计：首先要熟悉计算机的指令系统，熟悉每一条指令的含义及用法。设计算