C语言程序设计第1章 计算机组成与程序设计基础.ppt

C语言程序设计 第1章 计算机的组成与程序设计基础 运算器：进行算术运算和逻辑运算的部件 计算机系统组成：控制器 控制器：指挥中心，指挥各部件协调的工作。 计算机系统组成：存储器 存储器：存储程序和数据 内 存：存储正在运行的程序和数据以及中间结果、最终结果。 计算机系统组成： I/O设备 输入设备 输出设备 1.1.2计算机的软件系统 软件概念及分类 软件相关概念 计算机语言 软件：概念及分类 软件：相关概念 指令系统：计算机能够识别的所有指令的集合。 ※不同类型的计算机所识别的指令和指令系统是不一样的。面向机器，通用性差。 软件：计算机语言 计算机语言：高级语言的执行 1.1.3计算机工作原理 指令的执行过程 程序设计基础知识 （a）流程图 （b）N-S结构图 图1-5顺序结构 2．选择结构 选择结构又称为分支结构，这种结构是按照给定的条件判断选择执行相应的语句序列，如图1-6所示。 分支结构一般根据条件判别来决定执行哪一个程序分支，满足条件则执行语句序列A，不满足条件，则执行语句序列B。通常，CPU每执行完一条指令后，便自动执行下一条指令，但分支结构的执行可以改变程序的执行流程。 （a）流程图 （b）N-S结构图 图1-6选择结构 3．循环结构 循环结构又称为重复结构，通过循环控制条件来决定是否重复执行相同的语句序列。在计算机程序设计语言中，一般包括两种类型的循环：当型循环（如图1-7所示）和直到型循环如图1-8所示。 （a）流程图 （b）N-S结构图 图1-7当型循环结构 （a）流程图 （b）N-S结构图 图1-8直到型循环结构 1.3 C语言程序的基本结构及开发过程 略 授课教师： 厦门理工学院 软件学院 1.1 计算机的组成及基本工作原理 一个完整的计算机系统应包括两个部分，即硬件系统和软件系统，如表1-1所示。 1．计算机硬件的基本结构 当今计算机已发展成由巨型机、小巨型机、大型机、小型机、微型机组成的一个庞大“家族”。这个家族中的成员尽管在规模、结构、性能和应用等方面存在着一定差异，但它们的基本硬件结构仍沿用着冯·诺依曼设计的传统结构。即由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。 一个计算机的基本硬件结构图如图1-1所示： 1.1.1 计算机硬件的系统 寄存器 ALU 寄存器 Arithmetic and Logic Unit 算术运算： + - × ÷ 逻辑运算： AND，OR，NOT 计算机系统组成：运算器 控制器 程序计数器PC 指令寄存器IR 操作控制器 指令译码器ID 存放将要被执行的指令地址，有自动加1的功能。 存放当前要执行的指令代码。 识别和翻译指令，产生相应的操作控制信号。 根据译码器的译码结果，产生出实现该指令的全部动作的控制信号。存储内容 20H 存储地址 地址寄存器 地址总线 数据总线 地址译码器 读写控制电路 读写命令 硬件系统 主机 外部设备 整个系统运行的物理平台 硬件系统的核心是主机，主机的核心是CPU 软件：程序 ＋ 文档 ＋ 数据 系统软件：用来管理、维护计算机并协调计算 机各部件有效工作的软件。 应用软件：实现具体应用的软件。 软件 15→A 指令：计算机能够识别并执行的“操作命令” 指令＝操作码＋操作数 例：程序：为解决某一问题而设计的一系列指令或语句。 机器语言：计算机能唯一识别并可直接执行的语 言，由二进制数（0或1）排列组合而成。 MOV A ,15 ADD A ,10 汇编语言： A＝15 A＝A＋10 高级语言：机器语言： 执行效率 高 低 可读性，通用性 低 高 汇编语言 源程序 目标程序 .OBJ 可执行程序 .EXE 高级语言 源程序 编译程序 连接程序 汇编程序 汇编 连接 编译 内存储器 外存储器 输入设备 输出设备 控制器 运算器 操作系统 Word软件 ＊计算机的工作过程就是执行程序的过程 开始指令 指令 指令 指令 结束指令 程序的执行 指令的执行过程 取出指令 分析指令 执行指令 从内存某地址取出要执行的指令 把取出的指令送指令译码器，译出对应操作 向相关部件发送控制命令， 完成操作 译码器 操作 控制器 地址寄存器AR 累加器 暂存器 通用寄存器 程序计数器PC 指令寄