高中信息技術(shù)計(jì)算機(jī)程序（）

??3.3計(jì)算機(jī)程序與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)電子管1946年到1957年晶體管1957年到1964年中小規(guī)模集成電路1964年到1971年大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路1971年至今1234計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1．計(jì)算機(jī)程序在《計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)條例》中這樣定義計(jì)算機(jī)的“程序”：指為了得到某種結(jié)果而可以由計(jì)算機(jī)等具有信息處理能力的裝置執(zhí)行的代碼化指令序列，或者可被自動(dòng)轉(zhuǎn)換成代碼化指令序列的符號(hào)化指令序列或者符號(hào)化語(yǔ)句序列。簡(jiǎn)而言之，計(jì)算機(jī)程序就是指計(jì)算機(jī)可以識(shí)別運(yùn)行的指令集合。3.3.1計(jì)算機(jī)程序

2．計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行圖運(yùn)算器（內(nèi)）存儲(chǔ)器RAM、ROM等控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備數(shù)據(jù)流控制流程序數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)響應(yīng)信號(hào)反饋信號(hào)操作指令響應(yīng)信號(hào)請(qǐng)求信號(hào)取數(shù)存數(shù)地址指令計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行原理計(jì)算機(jī)的基本組成及其關(guān)系中央處理器CPU（運(yùn)算器和控制器）輸出設(shè)備顯示器、打印機(jī)等內(nèi)存RAM、ROM等輸入設(shè)備鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、掃描儀、手寫(xiě)板等外存硬盤(pán)、光盤(pán)、U盤(pán)等返回?cái)?shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)控制控制執(zhí)行指令傳輸程序或數(shù)據(jù)

馮諾伊曼：存儲(chǔ)程序、程序控制原理

存儲(chǔ)器可考查的知識(shí)點(diǎn)1.輸入、輸出設(shè)備2.計(jì)算機(jī)原理3.內(nèi)外存RAM&ROMROM

（ReadonlyMemory）為只讀存儲(chǔ)器。顧名思義，就是這樣的存儲(chǔ)器只能讀，不能像RAM一樣可以隨時(shí)讀和寫(xiě)。它只允許在生產(chǎn)出來(lái)之后有一次寫(xiě)的機(jī)會(huì)，數(shù)據(jù)一旦寫(xiě)入則不可更改。它另外一個(gè)特點(diǎn)是存儲(chǔ)器斷電后里面的數(shù)據(jù)不丟失，可以存放成百上千年。RAM（RandomAccessMemory）為隨機(jī)存儲(chǔ)器（可讀可寫(xiě)的存儲(chǔ)器），即在正常工作狀態(tài)下可以往存儲(chǔ)器中隨時(shí)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。RAM的特點(diǎn)：可讀可寫(xiě)；給存儲(chǔ)器斷電后，里面存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)丟失。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的時(shí)候，用自然語(yǔ)言、流程圖或者偽代碼所描述的解決問(wèn)題的算法都不能被計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行，還必須將算法按照一定的規(guī)則編寫(xiě)成計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行和運(yùn)行的程序。而人們編寫(xiě)程序時(shí)需要遵循的規(guī)則就是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言規(guī)則。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是指一組用來(lái)定義計(jì)算機(jī)程序的語(yǔ)法規(guī)則，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為“編程語(yǔ)言”。它是一種被標(biāo)準(zhǔn)化的交流技巧，用于向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令。正確地使用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，能讓程序員準(zhǔn)確地定義計(jì)算機(jī)所需要使用的數(shù)據(jù)，并精確地定義在不同情況下所應(yīng)執(zhí)行的命令。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展，經(jīng)歷了從機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言到高級(jí)語(yǔ)言的發(fā)展歷程。1、機(jī)器語(yǔ)言

機(jī)器語(yǔ)言：是由0和1二進(jìn)制代碼按一定規(guī)則組成的、能被機(jī)器直接理解和執(zhí)行的指令集合。機(jī)器語(yǔ)言中的每一條語(yǔ)句實(shí)際上是一條二進(jìn)制形式的指令代碼，指令格式如下：操作碼

操作數(shù)

操作碼：要完成的操作類(lèi)型或性質(zhì)操作數(shù)：操作的內(nèi)容或所在的地址

例如，計(jì)算A=9+8的機(jī)器語(yǔ)言程序如下：1011000000001001：把9放入累加器A中0000010000001000：把累加器A的值與另一個(gè)數(shù)8相加，結(jié)果仍放入A中11110100 ：結(jié)束，停止操作優(yōu)點(diǎn)：能夠直接在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行,程序代碼不需要翻譯，所占空間少，執(zhí)行速度快?，F(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有人用機(jī)器語(yǔ)言直接編程了。

缺點(diǎn)：程序難以理解，程序設(shè)計(jì)任務(wù)繁重，效率低下，而且要求程序員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的訓(xùn)練。難學(xué)、難記、難修改，只適合專(zhuān)業(yè)人員使用；由于不同的計(jì)算機(jī)，其指令系統(tǒng)不同，機(jī)器語(yǔ)言隨機(jī)而異，通用性差，是面向機(jī)器的語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言2、匯編語(yǔ)言

匯編語(yǔ)言：是一種類(lèi)似英語(yǔ)縮略詞且?guī)в兄浶苑?hào)的語(yǔ)言，每條匯編指令都和一條機(jī)器指令相對(duì)應(yīng)，只是指令的操作碼和操作數(shù)都采用符號(hào)形式。這種語(yǔ)言與特定的機(jī)器和特定的微處理器有關(guān)，不能被機(jī)器直接接受，必須用一種語(yǔ)言翻譯器將程序中的每條語(yǔ)句翻譯成機(jī)器語(yǔ)言才能執(zhí)行。

將機(jī)器指令的代碼用英文助記符來(lái)表示，代替機(jī)器語(yǔ)言中的指令和數(shù)據(jù)。例如用ADD表示加、SUB表示減、JMP表示程序跳轉(zhuǎn)等等，這種指令助記符的語(yǔ)言就是匯編語(yǔ)言。

優(yōu)點(diǎn)：程序更易理解。缺點(diǎn)：程序不能被機(jī)器直接接受，要經(jīng)過(guò)翻譯器翻譯成機(jī)器語(yǔ)言。例如，計(jì)算A=9+8的匯編語(yǔ)言程序：MOV A，9 ：把9放入累加器A中ADD A，8 ：8與累加器A相加，結(jié)果存入A中HLT ：結(jié)束，停止操作匯編語(yǔ)言克服了機(jī)器語(yǔ)言難讀等缺點(diǎn)，保持了其編程質(zhì)量高，占存儲(chǔ)空間少，執(zhí)行速度快的優(yōu)點(diǎn)。常用于過(guò)程控制等編程。匯編語(yǔ)言面向機(jī)器，使用者需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)。匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，必須翻譯成機(jī)器語(yǔ)言，才能被計(jì)算機(jī)執(zhí)行。

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言3、高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言：不能被電腦直接識(shí)別，用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序必須經(jīng)過(guò)翻譯器將其翻譯成機(jī)器語(yǔ)言，才能在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。第一個(gè)高級(jí)語(yǔ)言是Fortran。高級(jí)語(yǔ)言是由表達(dá)各種意義的詞和數(shù)學(xué)公式按照一定的語(yǔ)法規(guī)則來(lái)編寫(xiě)程序的語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言使程序員可以完全不用與計(jì)算機(jī)的硬件打交道，可以不必了解機(jī)器的指令系統(tǒng)，是面向過(guò)程的語(yǔ)言。這樣，程序員就可以集中精力來(lái)解決問(wèn)題本身而不必受機(jī)器制約，編程效率高；由于與具體機(jī)器無(wú)關(guān)，因此程序的通用性強(qiáng)。例如，計(jì)算A=9+8的BASIC語(yǔ)言程序如下：A=9+8 ‘9與8相加的結(jié)果放入A中PRINTA ‘輸出AEND ‘程序結(jié)束優(yōu)點(diǎn)：易于理解，移植性好。缺點(diǎn)：高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序要經(jīng)過(guò)編譯或解釋程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言，才能在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。實(shí)踐2019年7月20日IEEESpectrum發(fā)布了第四屆頂級(jí)編程語(yǔ)言交互排行榜前十位的高級(jí)語(yǔ)言依次分別是：Python、C、Java、C++、C#、R、JavaScript、PHP、Go、Assembly.高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言程序的編譯和解釋源程序編譯程序目標(biāo)程序連接程序裝入程序可執(zhí)行程序其他目標(biāo)程序編譯過(guò)程（1）編譯程序：把每一條指令都編譯為機(jī)器語(yǔ)言，保存為二進(jìn)制文件后才運(yùn)行的程序。高級(jí)語(yǔ)言程序的編譯和解釋?zhuān)?）解釋程序：對(duì)源程序的每一個(gè)可能的行為都用機(jī)器語(yǔ)言編寫(xiě)一個(gè)子程序，用來(lái)模擬這一行為，逐條語(yǔ)句解釋成機(jī)器語(yǔ)言并立即執(zhí)行的程序。源程序原始數(shù)據(jù)解釋程序結(jié)果數(shù)據(jù)解釋過(guò)程匯編語(yǔ)言與編譯語(yǔ)言計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言探究活動(dòng)語(yǔ)言種類(lèi)優(yōu)勢(shì)不足編譯型語(yǔ)言程序執(zhí)行速度快，程序執(zhí)行效率高，同等條件下對(duì)系統(tǒng)要求較低。跨平臺(tái)性差些。解釋型語(yǔ)言不同系統(tǒng)平臺(tái)間的兼容性高。程序執(zhí)行效率比較低。探究活動(dòng)實(shí)踐完成《項(xiàng)目活動(dòng)記錄表》活動(dòng)3：“程序與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”，表3-3-2：”三代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)與不足”。語(yǔ)言類(lèi)型是否翻譯（編譯）優(yōu)勢(shì)不足一機(jī)器語(yǔ)言否能被計(jì)算機(jī)接受和執(zhí)行，運(yùn)算效率最高。程序難以理解，程序設(shè)計(jì)任務(wù)繁重，移植性差。二匯編語(yǔ)言是針對(duì)計(jì)算機(jī)特定硬件而編制的匯編語(yǔ)言程序，比機(jī)器語(yǔ)言易于理解，效率仍十分高。不能被計(jì)算機(jī)直接運(yùn)行，移植性不好。三高級(jí)語(yǔ)言是接近于數(shù)學(xué)語(yǔ)言或人的自然語(yǔ)言，易于理解，移植性好。不能被計(jì)算機(jī)直接運(yùn)行。程序設(shè)計(jì)算法程序程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言⑴算法——用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的方法和步驟。⑵程序設(shè)計(jì)——尋求解決問(wèn)題的方法，并將其實(shí)現(xiàn)步驟寫(xiě)成計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序的過(guò)程。⑶程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言——泛指一切用于書(shū)寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序的語(yǔ)言。算法是程序設(shè)計(jì)的前提，它包含方法和步驟：程序是實(shí)現(xiàn)算法思想的過(guò)程；程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言把算法轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)認(rèn)識(shí)的語(yǔ)言。下面我們一起探討一下，算法、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、程序它們之間的關(guān)系。探究活動(dòng)一個(gè)高質(zhì)量的程序，應(yīng)具備的條件：（1）建立正確的數(shù)學(xué)模型和確定有效的計(jì)算方法。（2）運(yùn)行結(jié)果必須正確，且在精度和其他各方面均滿(mǎn)足要求。（3）程序本身具有良好的結(jié)構(gòu)，邏輯清楚，易讀易懂。（4）程序運(yùn)行時(shí)間盡可能短，同時(shí)盡可能合理地使用內(nèi)存。（5）便于檢查、修正、移植和維護(hù)。1.在下面給出的各項(xiàng)中，屬于機(jī)器語(yǔ)言的是（）。A.x=10+1B.011011000000000000000001110101C.CLA00017D.X=X+1

2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展經(jīng)歷了從（）→匯編語(yǔ)言→高級(jí)語(yǔ)言的過(guò)程。A.自然語(yǔ)言B.機(jī)器語(yǔ)言C.C語(yǔ)言D.低級(jí)語(yǔ)言練習(xí)BB3、()不是程序設(shè)計(jì)高級(jí)語(yǔ)言。A.PythonB.BasicC.C++D.偽代碼4、常用的計(jì)算機(jī)一般包含五大部分，下面不屬于輸入設(shè)備的是（）A.聲卡B.鍵盤(pán)C.話筒D.顯示屏DD5、下面哪一種不是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言()。A.高級(jí)語(yǔ)言B.機(jī)器語(yǔ)言C.匯編語(yǔ)言D.自然語(yǔ)言6、計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別和處理的語(yǔ)言是

（

）。

A.匯編語(yǔ)言 B.機(jī)器語(yǔ)言 C.自然語(yǔ)言 D.高級(jí)語(yǔ)言DB7、下列有關(guān)編譯型語(yǔ)言和解釋型語(yǔ)言說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A.編譯型語(yǔ)言程序執(zhí)行速度快，程序執(zhí)行效率