高级语言程序设计-前言.ppt

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1、高级语言程序设计,前言,Contents,2,内容,1.互相认识,2.计算机历史,3.什么是程序,4.程序举例,让我们成为朋友人与人人与知识,Who am I？,3,Who are you?,我点名，点到的同学请站起来说一句话：对这门课程的期望关于你们的更详细的信息，请课后登陆课程的辅助学习网站，填写并提交问卷,4,Contents,5,内容,1.互相认识,2.计算机历史,3.什么是程序,4.程序举例,让我们成为朋友人与人人与知识,计算机改变了人们传统的工作和生活方式。,这是一幅很著名的人类进化幽默图,机器改变人类的生活方式,信息化：人类的第二次进化,计算机器的发展历史,电子计算机,第一代:1

2、9461958年,电子管第二代:19581964年,晶体管第三代:19641971年,集成电路第四代:1971年至今,大规模/超大集成电路,基于齿轮机械的计算机器,1642年，法国物理学家帕斯卡Pascal1673年，德国数学家莱布尼茨Leibnitz1822年，英国数学家巴贝奇Babbage,理论计算机,1936年，图灵,冯诺依曼计算机,1945年，冯.诺依曼,基于齿轮机械的计算机器,差分机：有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字,机械式乘除法器：连续重复加减法,机械式加法机：六位数字的加减法,1642,1673,1822,法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：1642年发明了第一台机

3、械式加法机。齿轮组成发条驱动专用的铁笔拨动转轮以输入数字,可完成六位数字的加减法。,帕斯卡加法机,德国数学家莱布尼茨：1673年机械式乘除法器。继承于帕斯卡的加法机由一系列齿轮组成，连续重复地做加减法，实现乘除运算。,莱布尼茨乘除法器,英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10年努力终于发明了“差分机”。它有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精度可以达到6位小数。,英国女数学家爱达(1815-1852)：巴贝奇的合作伙伴。她用穿孔卡片设计了世界上“第一件计算机程序”。她还建议分析机用二进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。,英国诗人拜伦的女儿,巴贝奇差分机,计算机器的发展历史,电子计算机,

4、第一代:19461958年,电子管第二代:19581964年,晶体管第三代:19641971年,集成电路第四代:1971年至今,大规模/超大集成电路,基于齿轮机械的计算机器,1642年，法国物理学家帕斯卡Pascal1673年，德国数学家莱布尼茨Leibnitz1822年，英国数学家巴贝奇Babbage,理论计算机,1936年，图灵,冯诺依曼计算机,1945年，冯.诺依曼,理论计算机：“图灵机”,计算机器的发展,基于齿轮机械的计算机器,电子计算机,1642年，法国物理学家帕斯卡Pascal1673年，德国数学家莱布尼茨Leibnitz1822年，英国数学家巴贝奇Babbage,理论计算机,19

5、36年，图灵,第一代:19461958年,电子管第二代:19581964年,晶体管第三代:19641971年,集成电路第四代:1971年至今,大规模/超大集成电路,冯诺依曼计算机,1945年，冯.诺依曼,七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯诺依曼计算机”。,美籍匈牙利数学家冯诺依曼(计算机鼻祖),计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成；应采用二进制简化机器的电路设计；采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。,冯诺依曼：“如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出的有关思想，计算机基本概念只能属于阿兰图灵”,冯诺依曼计算机,现代计算机基本结构“冯诺依曼

6、计算机”,计算机器的发展,基于齿轮机械的计算机器,电子计算机,1642年，法国物理学家帕斯卡Pascal1673年，德国数学家莱布尼茨Leibnitz1822年，英国数学家巴贝奇Babbage,理论计算机,1936年，图灵,第一台电子数字计算机:1946年,ENIAC第一代:19461958年,电子管第二代:19581964年,晶体管第三代:19641971年,集成电路第四代:1971年至今,大规模/超大集成电路,冯诺依曼计算机,1945年，冯.诺依曼,1946年由美国宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台电子数字计算机，取名ENIAC。由此诞生了“第一个电子的大脑”,重30吨，占地167m2，耗电

7、150千瓦主要元件为电子管、继电器，可保存80个字节，每秒钟做5000次加减法或400次乘法运算。,致命缺陷：没有存储程序。,第一台电子数字计算机ENIAC,第一代计算机 19461958年 以电子管为主要元件 代表机型：ENIAC,第一、二代计算机,第四代计算机 1971年至今 以大规模/超大集成电路为主要元件 巨型机、大型机、小型机、微型机以及便携机,未来的第五代计算机是智能计算机,第三代计算机 19641971年 以集成电路为主要元件,采用集成电路的第一台电子计算机IBM360型,电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。,第三、四代计算机,百万条指令/秒(mips),每平方英寸硅芯片上

8、的晶体管数量（集成度）每18个月将增长一倍,晶体管数,Gordon Moore,IT第一定律摩尔定律,IBM S/390大型机Mainframe Computer522公斤，1.98米高,工作站 Workstation品牌:Sun Sparc,有时也称局域网内的个人计算机为工作站,其它计算机：,现有电子计算机种类,巨型化,超级计算机：存储容量更大、运算速度更快。运算速度达每秒千亿、万亿次运算。主要应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等的高科技领域。,微型化：嵌入式计算机,计算机不再是单一的计算机器，而是一种个人的信息机器。,计算机发展趋势,网络化,通过计算机网络可共享远程

9、资源，实现通信和合作。,智能化,智能计算机将是一种具有类似于人的思维能力，能听会说，能想会做，能代替人的体力劳动以及脑力劳动的智能机器人。,计算机发展趋势,无论经历怎样的发展，目前的计算机基本结构仍然是“冯.诺依曼计算机”:5个部件，2进制，存储程序,小结,27,Have a fun!,Contents,28,内容,1.互相认识,2.计算机历史,3.什么是程序,4.程序举例,让我们成为朋友人与人人与知识,什么是程序？什么是文件？,29,下列均是名称为best1的文件,什么是程序？什么是数据？,30,程序用来处理数据,计算机中的数据,31,计算机中数据的表述,32,数制的概念,常 用 数 制 的

10、 对 应 关 系,西文字符的编码ASCII码,ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)128个常用字符，用7位二进制编码，占一个字节，最高位0。其中，控制字符：032，127；普通字符：94个。,计算机处理汉字的基本过程,用户用键盘输入汉字的外码(输入码)，然后通过代码转换程序到码表中去检索机内码，汉字内码负责对汉字进行储存、处理、加工。输出时，利用字形检索程序在汉字字模库中查到表示这个汉字的字形码，然后在显示器或打印机上输出。,应用软件,程序发展历程,36,其它系统软件,操作系统,硬 件,Contents,37,内容

11、,1.互相认识,2.计算机历史,3.什么是程序,4.程序举例,让我们成为朋友人与人人与知识,基于指令系统的程序C语言程序Scratch程序,1.2.1 程序与指令,指令计算机的一个最基本的功能，如实现一次加法运算或实现一次大小的判别计算机的指令系统计算机所能实现的指令的集合 与硬件相关不同的型号的CPU，其指令系统不同机器语言程序一系列计算机指令的有序组合高级语言程序一条高级语言对应一个计算机指令的有序集合,高级语言程序,编译解释,可执行程序,指令执行,程序举例,有序集合,硬件无关,硬件相关,一个虚拟的指令系统,将内存X单元的数据输出,将内存X与Y单元数据相加并将结果存储到Z单元,将内存X与Y

12、单元数据相减并将结果存储到Z单元,比较X与Y，若相等跳到P处，否则执行下一条指令,程序跳转到P处执行,7条指令即7个原语,将当前输入数据存储到内存的X单元,将内存Y单元的值设为X,Input X,Output X,Add X Y Z,Sub X Y Z,BranchEq X Y P,Jump P,Set X Y,语法,语义,指令构成的程序1,输入3个数A,B和C，求A+B+C的结果Input A;输入第1个数据到存储单元A中Input B;Input C;Add A B D;将A、B相加并将结果存在D中Add C D D;将C、D相加并将结果存在D中Output D;输出D的内容,对应的C语言

13、程序：int a,b,c,d;scanf(%d,%d,%d,指令构成的程序2,输入A，求A+A+A的结果解1:Input A;Add A A D;Add A D D;Output D;,解2:Input A;Set 0 Z;Add Z A Z;Add Z A Z;Add Z A Z;Output Z;,对应的C语言程序：int a;scanf(%d,指令构成的程序3,输入2个数A和B，求A*BA*B=A+A+A（B个A相加）,1Input A;2Input B;3Set 0 X;4Set 0 Z;5BranchEq X B 9;6Add Z A Z;7Add 1 X X;8Jump 5;9Output Z;,分别输入两个数到A、B两个变量 设X=0，Z=0当X不等于B时，重复做以下操作：Z=Z+A；X=X+1；输出Z,对应的C语言程序：int a,b;scanf(%d,%d,Page 44,程序运行举例,顺序执行,循环执行,选择执行,程序运行,通过控制语句循环执行,程序通常是顺序执行,通过控制语句进行选择执行,Any Question？,