沈鑫剡编著《计算机基础和计算思维》第4章配套.ppt

计算机基础与计算思维;第4章 计算机语言和程序设计;本章主要内容 机器语言 汇编语言 面向过程语言 面向对象语言 软件面临的问题;4.1 机器语言;机器语言由二进制数表示操作码和操作数； 机器语言与计算机硬件结构相关； 机器语言每一条指令的功能简单。;一、模型机结构;程序计数器：存放存储指令的存储单元地址； 累加器（A）：固定作为操作数，固定存放运算结果； 地址寄存器（B）：存放存储操作数的存储单元的地址； 计数器（C）：具有减1功能的寄存器。;S：与运算结果的最高位相同； C：最高位产生的进位或借位； Z：运算结果全零，Z=1，否则Z=0； O：运算结果溢出，O=1，否则，O=0。;二、机器指令系统;数据传送指令 功能：将寄存器中内容存入指定存储单元，或者将指定存储单元内容存入寄存器； 实例1n，是操作码，n是表示存储单元地址的8位二进制数，该指令的功能是将地址为n的存储单元内容存入累加器； 实例2n，是操作码，n是表示存储单元地址的8位二进制数，该指令的功能是将累加器内容存入地址为n的存储单元。 ;运算指令 功能：完成两个操作数的运算过程，其中一个操作数来自累加器，另一个操作数来自存储单元，结果存入累加器中； 实例1n，是操作码，n是表示存储单元地址的8位二进制数，该指令的功能是将累加器中内容和地址为n的存储单元内容相加，结果存入累加器中； 实例2：，操作码，两个相加的操作数中，一个来自累加器，另一个来自以地址寄存器内容为地址的存储单元，结果存入累加器。 ;控制指令 功能：根据状态寄存器中某个标志位的结果，决定是否改变指令执行顺序； 实例1n， 是操作码，n是表示存储单元地址的8位二进制数，该指令的功能是，如果进位位C=0，n作为程序计数器的值，否则，不做任何处理。由于程序计数器值是存储下一条指令的存储单元地址，因此，开始顺序执行存储在地址为n的存储单元中的指令。;三、机器语言程序;三、机器语言程序;存放程序起始指令的存储单元地址程序计数器的初值必须 指10000001执行过程 CPU取指过程读取指令第一字节； CPU取指过程读取指令第二字节； 读取地址盘接口状态寄存器的内容，将其存入累加器A。 ;指00000010执行过程 CPU取指过程读取指令第一字节； CPU取指过程读取指令第二字节； 如果状态寄存器中标志位Z=1，作为程序计数器的值，开始顺序执行从地开始存放的指令。如果状态寄存器中标志位Z=0，不作处理 。 ;控制指令具有根据状态位的值决定继续顺序执行程序，还是通过对程序计数器赋值，将任意地址作为存放下一条指令的存储单元地址的能力 ； 分枝结构使程序能够动态适应所处理的数据的变化和用户操作过程的变化。 ;循环结构本质 一是能够在不改变指令操作码和操作数的情况下，每一次执行指令，都能实现对不同操作数的运算； 二是能够控制这样一组指令的重复执行次数。 ;三、机器语言程序;一是在不改变循环体中任何一条指令的格式的情况下，每一次执行循环体，都能对不同的操作数进行相同的运算过程（指令“A＋（B）→A”和指令“B＋1→B”）； 二是循环条件能够有效控制重复执行循环体的次数（指令“C－1→C，C值不为0转”）；;四、机器语言特点;4.2 汇编语言;一、汇编指令与机器指令;助忆符是用于帮助理解指令功能的字符串 ； 变量用于绑定某个存放操作数的存储单元 ； 标号用于绑定某个存放指令的存储单元； 每一个存储单元有着两个属性：地址和内容，因此，变量也至少具有地址和内容这两个属性 ； 汇编指令可以通过变量名引用与其绑定的存储单元的地址和内容属性 。;二、汇编语言程序设计;X1 DB 01H，03H，05H，07H，09H X2 DB 00H，address of X1，05H MOV A，X2 MOV B，X2+1 MOV C，X2+2 Y: ADD A，（B） INC B LOOP Y MOV X2，A HALT;三、汇编语言的特点;4.3 面向过程语言;一、语法说明;数组定义语句如下： 变量类型 数组名1[数组元素数量]，数组名2[数组元素数量]={初值序列}； 数组用于定义一组具有相同类型的变量，这些变量具有相同的数组名和不同的下标 ； 数组定义语句实例 int g[5], h[5]={1,3,5,7,9};;用算术运算符和括号将运算对象连接起