理解程序与程序设计 到目前为止，同学们已经有了丰富的软件使用经验：可以很自如地使用文字处理类的软件写文章、制作版面精美的报刊，可以使用图片处理软件制作出创意新奇的宣传画，或者用画图软件描绘出自己设 计的卡通人物等。但是无论我们使用计算机的经验多么丰富，我们一 直都是处在“使用者”的地位上，一直在使用他人编制好的软件来解决问题。 那么，这些软件是如何工作，如何编写的？我们也能自己编写出帮助人们解决问题的“软件”吗？ 让我们也尝试一下“编写”程序，与计算机做更进一步的“交流”吧！ 一、计算机系统再认识 我们非常清楚地知道，一个完整的计算机系统包括“硬件系统” 和“软件系统” 两大部分，二者是不可分割的。没有软件系统，硬件就是一堆“废物”；没有了 硬件系统，软件也只是无所依托的“符号幽灵”。 1.计算机组成的逻辑结构 就计算机的硬件系统而言，当今计算机的基本结构仍然是冯?诺依曼结构。 冯?诺依曼(Von Neumann)是美籍匈牙利数学家，这位伟大的人 物在1946年提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想。到现在为 止，尽管计算机制造技术已经发生了极大的变化，但是就其体系结构而言，仍然是根据他的设计思想制造的。而冯?诺依曼也因其对计算机 领域的卓绝贡献被称为“计算机之父”。 冯?诺依曼的设计思想可以简要地概括为以下三点： (1)计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件。如图1 -1所示。 图1-1 计算机的逻辑组成图 计算机内部应采用二进制（0，1）来表示指令和数据。 将编好的程序送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机无须操作人员干预，能自动地逐条读取指令和执行指令。 冯?诺依曼设计思想的最重要之处在于明确地提出了“程序存储”的概念，他的全部设计思想实际上是对“程序存储和程序控制”概念的具体化。 迄今为止，计算机的工作原理仍然釆用存储程序和程序控制原理，计算机一系列的工作是根据指令功能控制程序的执行来完成的。 2.计算机中数据的表示方法 由组成计算机硬件电路的特性决定，计算机中的数据由0，1两个 二进制数表示。现代计算机不仅处理数值领域的问题，而且也能处理图、文、音频、视频等信息。这样一来，必然要引入文字、字母以及某些专用符号，以便表示文字语言、逻辑语言等信息。 那么，一个数字或者一个字符在计算机中具体是如何表示的呢？ 计算机内部应采用二进制（0，1)来表示指令和数据。 将编好的程序送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机无须操作人员干预，能自动地逐条读取指令和执行指令。 冯?诺依曼设计思想的最重要之处在于明确地提出了“程序存储”的概念，他的全部设计思想实际上是对“程序存储和程序控制”概念的具体化。 迄今为止，计算机的工作原理仍然釆用存储程序和程序控制原理，计算机一系列的工作是根据指令功能控制程序的执行来完成的。 那么，一个数字或者一个字符在计算机中具体是如何表示的呢？ 因为计算机最终能识别的只有数字0和1，所以各种信息也只能用0，1编码来表示。目前国际上普遍采用的字符系统是ASCII码（美国国家信息交换标准字符码）。ASCII码规定8个二进制位的最高一位为0，余下的7位可以给出128个编码，表示128个不同的字符。其中， 95个编码对应着计算机终端能输人并且可以显示的95个字符，打印机设备也能打印这95个字符，如大小写各26个英文字母，0?9这10个数字，通用的运算符和标点符号+，-， *，/，>，=， <等等。另外的33个字符，其编码值为0?31和127，则不对应任何一个可以显示或打印的实际字符，它们被用作控制码，控制计算机某些外围设备的工作特性和某些计算机软件的运行情况。 3.指令、程序和软件 指令是计算机要执行的一种基本操作命令，是对计算机进行 ... ...
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