計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與Visual Basic程序設(shè)計(jì)（第二版）第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

出。 3. 熟習(xí) 4. 初步建立事件驅(qū)動(dòng)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的概念 。 本章要求： 第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理 數(shù)制轉(zhuǎn)換與編碼 計(jì)算機(jī)程序 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為：硬件 +軟件 硬 件 軟 件 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 輸入設(shè)備： 鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀 輸出設(shè)備： 顯示器、打印機(jī) 外 存：軟、硬盤、光盤、閃存 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)卡 、 調(diào)制解調(diào)器等 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 軟件 外部設(shè)備 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件 硬件 運(yùn)算器 寄存器 控制器 主機(jī) 內(nèi)存 機(jī)存儲(chǔ)器 (只讀存儲(chǔ)器 (高速緩沖存儲(chǔ)器 操作系統(tǒng)： 言處理程序： C、 實(shí)用程序：診斷程序、排錯(cuò)程序等 辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)硬件包括主機(jī)和外設(shè) 主機(jī) 外設(shè) 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 外存設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成 馮 二進(jìn)制 程序與數(shù)據(jù)一樣存放在內(nèi)存 五大模塊 存儲(chǔ)器 數(shù)據(jù)流 控制流 運(yùn)算器 外存儲(chǔ)器 輸 出 設(shè) 備 內(nèi)存儲(chǔ)器 輸 入 設(shè) 備 控制器 處理器 處 理 器 控制器 運(yùn)算 器 控制整個(gè)計(jì)算機(jī)所有部件的工作 執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器 是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)和程序 的記憶單元集合， 每個(gè)記憶單元由 8位二進(jìn)制位組成，可讀寫其中的數(shù)據(jù)。 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器 存放大量信息 的外存儲(chǔ)器 信息交流中心 內(nèi)存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器 每個(gè)記憶單元由 8位二進(jìn)制位組成。 110B=1024B 1210102421010242101024節(jié) 6 5 4 3 2 1 0 位 存儲(chǔ)器的訪問(wèn)過(guò)程 11101101 11001101 10001101 11101101 11101001 11101101 11101101 11101101 11101101 11101101 11101101 11101101 10001101 11001101 10001101 11101101 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 地址 0001 控制 :寫 數(shù)據(jù) 10000000 10000000 存儲(chǔ)器的訪問(wèn)過(guò)程：向 0001單元寫數(shù)據(jù) 輸入設(shè)備 常用輸入設(shè)備： 鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀等。 常用輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。 算機(jī)軟件系統(tǒng) 圖 1- 3 用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系 硬 件系 統(tǒng) 軟 件應(yīng) 用 軟 件輸 入 信 息輸 出 信 息計(jì)算機(jī)用戶計(jì)算機(jī)軟件（ 相對(duì)于硬件而言的，它包括計(jì)算機(jī)運(yùn)行所需的各種程序、數(shù)據(jù)及其有關(guān)技術(shù)文檔資料。 算機(jī)軟件系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件 操作系統(tǒng) 語(yǔ)言處理程序 實(shí)用程序 財(cái)務(wù)軟件 一、系統(tǒng)軟件 是 使用、管理、維護(hù)計(jì)算機(jī)的 最基本軟件 操作系統(tǒng)直接與硬件接觸，屬于最低層的軟件， 它管理和控制著硬件資源，同時(shí)為上層軟件提供支持 （ 1）操作系統(tǒng) 程序的集合 控制與管理 計(jì)算機(jī) 硬件與軟件 資源 ， 合理 組織 計(jì)算機(jī) 工作流程 以及 提供人 機(jī)界面 以方便用戶使用計(jì)算機(jī)的 是 所有 軟件 的 核心 操作系統(tǒng)的功能： 處理器管理 存儲(chǔ)管理 文件管理 設(shè)備管理 對(duì)不同語(yǔ)言進(jìn)行 “ 翻譯 ” 的程序 計(jì)算機(jī) 只能識(shí)別機(jī)器語(yǔ)言 （ 0， 1代碼串） 其他 用匯編語(yǔ)言與高級(jí)語(yǔ)言編寫的 程序 必須“翻譯 ” 為機(jī)器語(yǔ)言 才能 為計(jì)算機(jī) 接受 和 處理 （ 2）語(yǔ)言處理程序 相關(guān)的兩個(gè)概念 器直接識(shí)別、執(zhí)行的 程序 。 的程序。 源程序 目標(biāo)程序 匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言書寫 用 機(jī)器語(yǔ)言 表示，能被機(jī) 匯編程序 編譯程序 解釋程序 語(yǔ)言處理程序可分為下面三種： 高 級(jí) 語(yǔ) 言源 程 序機(jī) 器 語(yǔ) 言目 標(biāo) 程 序執(zhí) 行結(jié) 果編 譯 程 序( 編 譯 )( 運(yùn) 行 )（ a ) 編 譯 過(guò) 程( 連 接 )可 執(zhí) 行程 序連 接 程 序高級(jí)語(yǔ)言源程序執(zhí)行結(jié)果解釋程序( 解 釋 并 執(zhí) 行 )（ b ) 解 釋 過(guò) 程 也稱為 支撐軟件 ， 是機(jī)器維護(hù)、軟件開發(fā) 所必需的 軟件工具 調(diào)試程序 診斷程序 連接裝配程序 程序庫(kù) 編輯程序 主要包括 （ 3）實(shí)用程序 是針對(duì)各類應(yīng)用的專門問(wèn)題而開發(fā) 的軟件 例如： 財(cái)務(wù)管理軟件、 圖書管理軟件等 2、應(yīng)用軟件 數(shù)制的概念 數(shù)制是用一組固定的數(shù)字符號(hào)和一套統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)目的方法。 如果用 稱其為 制轉(zhuǎn)換及編碼 進(jìn)位制 二進(jìn)制 八進(jìn)制 十進(jìn)制 十六進(jìn)制 規(guī)則 逢二進(jìn)一 逢八進(jìn)一 逢十進(jìn)一 逢十六進(jìn)一 基數(shù) r = 2 r = 8 r = 10 r = 16 數(shù)符 0， 1 0,1,7 0,1,9 0,1,9,A,B,C,D,E,F 位權(quán) 2i 8i 10i 16i 下標(biāo) B Q D H 表： 計(jì)算機(jī)中常用進(jìn)制數(shù)的表示 制轉(zhuǎn)換及編碼 a 可表示 為： 用 如 0， 1， 2， ， 示數(shù)值 基數(shù) 權(quán) 數(shù)碼 102+7 101+8 100 +3 10 10不同進(jìn)位計(jì)數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 r 進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制 r 進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制：數(shù)碼乘以各自的權(quán)的累加 例： 10101(B)=24+22+1=21 )=22+1+201(O)=82+1=65 71(O)=78+1=5 101A(H)=163+16+10 4106 進(jìn)制表示符號(hào) B 二進(jìn)制 十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成 r 進(jìn)制 整數(shù)部分：除以 到商為 0，余數(shù)從右到左排列。 小數(shù)部分：乘以 數(shù)從左到右排列。 100(D)=144(O)=64(H) 例 )=) 2 100 2 50 2 25 2 12 2 6 2 3 2 1 0 0 0 1 0 0 1 1 進(jìn)制 100 8 12 8 1 8 0 4 4 1 100 16 6 0 4 6 16 十六進(jìn)制 64(H)=0110 0100(B) 6 4 144(O)=001 100 100(B) 1 4 4 1 101 101 01(B)= ) 1 5 5 6 6 5 11 0110 1(B)=) 3 6 F D 4 一位八進(jìn) 制數(shù)對(duì)應(yīng)三位二進(jìn)制數(shù) 一位 十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)四位二進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成八 (十六 )進(jìn)制 ) 整數(shù)部分：從右向左按三 (四 )位進(jìn)行分組 小數(shù)部分：從左向右按三 (四 )位進(jìn)行分組 不足補(bǔ)零 八進(jìn)制 對(duì)應(yīng)二進(jìn)制 十六進(jìn)制 對(duì)應(yīng)二進(jìn)制 十六進(jìn)制 對(duì)應(yīng)二進(jìn)制 0 000 0 0000 8 1000 1 001 1 0001 9 1001 2 010 2 0010 A 1010 3 011 3 0011 B 1011 4 100 4 0100 C 1100 5 101 5 0101 D 1101 6 110 6 0110 E 1110 7 111 7 0111 F 1111 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示 二進(jìn)制優(yōu)點(diǎn) ： 物理上容易實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算簡(jiǎn)單，可靠性、通用性強(qiáng) 數(shù)值 十二進(jìn)制轉(zhuǎn)換 西文 A S C I I 碼 漢字 輸入碼機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換 聲音、圖像 模數(shù)轉(zhuǎn)換 二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換 西文字形碼 漢字字形碼 數(shù)模轉(zhuǎn)換 內(nèi)存 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 數(shù)值 西文 漢字 聲音 、 圖像 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 符號(hào)位 “ 0”表示正 、 “ 1”表示負(fù) 定點(diǎn)整數(shù) 符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示 1 0 1 0 1 1 0 0 S 小數(shù)點(diǎn) 無(wú)符號(hào)位 S 小數(shù)點(diǎn) 定點(diǎn)小數(shù) 浮點(diǎn)數(shù)表示 )=2+10=22+11 階碼 數(shù)符 階符 尾數(shù) 11 0 0 110011 N= 數(shù)符 尾數(shù) 2階符 階碼 尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度 階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍 規(guī)格化的形式：尾數(shù)的絕對(duì)值大于等于 ，從而唯一地規(guī)定了小數(shù)點(diǎn)的位置。 定點(diǎn)整數(shù) 定點(diǎn)小數(shù) (3)補(bǔ)碼 0X 1|X| 0=X X=0 +7： 00000111 +0： 00000000 - 7： 10000111 - 0： 10000000 X原 = +7： 00000111 +0： 00000000 0X 1|X| 0=X X=0 0X 1|X|+1 0=X X=0 +7： 00000111 +0： 00000000 11111000 - 0： 11111111 - 7： 11111001 - 0： 00000000 (2)反碼 X反 = X反 = 帶符號(hào)數(shù)的表示 假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用 8位。 (1) 原碼 字符 西文字符 128個(gè)常用字符， 用 7位二進(jìn)制編碼 ，從 0到 127 控制字符： 0 32， 127；普通字符： 94個(gè)。 例如：“ a”字符的編碼為 1100001，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是 97； 換行 0 10 回車 0 13 空格 20H 32 0 9 30H 39H 48 57 A Z 41H 5 65 90 a z 61H 7 97 122 漢字編碼 (1) 漢字輸入碼 音碼類 全拼、雙拼、微軟拼音、 自然碼和智能 形碼類 五筆字型法、鄭碼輸入法等 。 (2) 漢字國(guó)標(biāo)碼 (80) 每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)。 一級(jí)漢字： 3755個(gè)；二級(jí)漢字： 3008個(gè)。 漢字分區(qū)，每個(gè)區(qū) 94個(gè)漢字。 (3)機(jī)內(nèi)碼 漢字在設(shè)備或信息處理系統(tǒng)內(nèi)部最基本的表達(dá)形式。 漢字 國(guó)標(biāo)碼 漢字內(nèi)碼 中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 華 5942(00111011 00101010)B (10111011 10101010)B 區(qū)號(hào) 區(qū)中位置 漢字字形編碼 (4) 漢字字形碼 點(diǎn)陣： 漢字字形點(diǎn)陣的代碼 有 16 16、 24 24、 32 32、 48 48等 編碼、存儲(chǔ)方式簡(jiǎn)單、無(wú)需轉(zhuǎn)換直接輸出 放大后產(chǎn)生的效果差 矢量： 存儲(chǔ)的是描述漢字字形的輪廓特征 矢量方式特點(diǎn)正好與點(diǎn)陣相反 （ 5） 漢字地址碼 每個(gè)漢字字形碼在漢字字庫(kù)中的相對(duì)位移地址 地址碼和機(jī)內(nèi)碼要有簡(jiǎn)明的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系 組 平面 行 字位 最高位為 0 基本多文種平面（ 0組 0平面，包含字母、音節(jié)及表意文字等。 例如： A 41H( 00000041H( 大 3473H( 00005927H(6) 其他漢字編碼 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)： 通用多八位編碼字符集 世界各種文字 的統(tǒng)一的編碼方案，一個(gè)字符占 4個(gè)字節(jié)。分為： 其他漢字編碼 另一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：采用雙字節(jié)編碼統(tǒng)一地表示世界上的主要文字。 其字符集內(nèi)容與 2字節(jié)表示一個(gè)漢字 第一字節(jié)從 81H高位為 1； 第二字節(jié)從 40H二字節(jié)的最高位不一定是 1。 臺(tái)灣、香港地區(qū)普遍使用的一種繁體漢字的編碼標(biāo)準(zhǔn)，包括 440個(gè)符號(hào)，一級(jí)漢字 5 401個(gè)、二級(jí)漢字 7 652個(gè)，共計(jì) 13 060個(gè)漢字。 39 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的單位 位（ 位（ 存放一位二進(jìn)制數(shù)，即 0或 1，是計(jì)算機(jī)中最小的存儲(chǔ)單位。 字節(jié)（ 字節(jié)一般簡(jiǎn)記為 B，由 8個(gè)二進(jìn)制位組成一個(gè)字節(jié)，即 1B=8計(jì)算機(jī)中最常用的單位。 存儲(chǔ)容量的度量單位 千字節(jié)（ 1210B 1 024B 兆字節(jié)（ 1220B 1 024 千兆字節(jié)（ 1230B 1 024 太字節(jié)，萬(wàn)億字節(jié)（ 1240B 1 024 拍字節(jié)，千萬(wàn)億字節(jié)（ 1250B 1 024 艾字節(jié)，百億億字節(jié)（ 1260B 1 024 澤字節(jié)，十萬(wàn)億億字節(jié)（ 11 024 堯字節(jié)，一億億億字節(jié)（ 11 024 一千億億億字節(jié)（ 11 024算機(jī)程序 指令是能被計(jì)算機(jī)識(shí)別并執(zhí)行的的二進(jìn)制代碼 ， 完成一種操作 。 操作碼 操作數(shù) 指令 結(jié)構(gòu) 操作碼 要完成的操作類型或性質(zhì) 操作數(shù) 操作的內(nèi)容或所在的地址 程序 用某種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言表示的指令序列。 計(jì)算機(jī)基本工作原理 指令的執(zhí)行過(guò)程分為以下 4個(gè)步驟： 取指令 按照指令計(jì)數(shù)器中的地址 ， 從內(nèi)存儲(chǔ)器中取出指令 ， 并送往指令寄存器 。 分析指令 對(duì)指令寄存器中存放的指令進(jìn)行分析 ， 由譯碼器對(duì)操作碼進(jìn)行譯碼 ， 將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制電位信號(hào)；由地址碼確定操作數(shù)地址 。 執(zhí)行指令 由操作控制線路發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息 ， 去完成該指令所要求的操作 。 一