1、,制作人：张广路,C语言程序设计 预备知识,教材、参考书与课时安排,教材 C语言程序设计与实践 凌云编著 机械工业出版社参考书 C语言程序设计基础教程 张广路等著 电子工业出版社 C高级实用程序设计 王士元 清华大学出版社课时安排(一学年) 授课 ：56学时 上机 ：96学时,学习要求及成绩构成,学习要求 课前请做好预习，课后请做好复习 保持课堂安静，头脑清醒，思维活跃 认真、独立、按时完成并提交作业 重视上机实践，有效利用宝贵的上机时间 成绩构成 平时考勤：20% 平时上机：20% 期末考试：(上机考+笔考)*60%,C语言程序设计预备知识,学习的意义,1、什么是计算机？,计算机是以逻辑部件
2、为物质基础，能够对信息进行自动处理的机器。逻辑部件其实就是指计算机的硬件系统，而对信息的自动处理则是由计算机的软件系统来实现的,2、何为“信息”？,“信息”包括的范围很广，它可以是数字、文字、图像、声音等,3、计算机中如何表示“信息”？,不管哪种类型的信息在计算机中最终都是以二进制数据信息来表示和处理,101010111111.,4、什么是C语言？,结论：,C语言就是编制计算机软件的开发工具。具体就是对这些信息进行处理的软件工具。,除了： 了解计算机硬件系统的组成（因为硬件是软件的物质基础）。了解计算机软件系统的组成（因为软件是硬件的灵魂）。更重要的是：了解二进制数在计算机中的表示形式、表示范
3、围以及二进制数的算术运算和逻辑运算，另外就是数据在计算机中是如何存储的 。,学好C语言必须掌握的基础知识！,计算机基础知识,教学目标： 了解计算机发展史及应用领域 掌握计算机硬件系统和软件系统的组成掌握衡量计算机性能的主要指标 掌握计算机中数值的表示方法和不同数值之间的转换,4计算机分类：(1)巨型机： 特点：结构复杂、运算速度快（每秒5000万次以上）、精度高、成本高、体积大。 实例：外国（CRAY-1，CRAY-2，速度1000亿次），我国（银河I,银河II，速度上百亿次）。 应用：天气预报、天文研究、尖端科学、军事等领域。,巨型机,(2)大型机： 特点：结构较复杂、运算速度较快（每秒数百
4、亿次）、精度较高、成本较高、体积较大、分时功能极强。 实例：IBM-360、IBM-370。 应用：商业、金融、通讯、政府部门等领域。,大型机,(3)小型机： 特点：所有性能介于大型机与微机之间，对环境的适应能力强。 实例：PDP-11,VAX-11。 应用：科学研究、建设系统、工程分析、过程监控等领域。,小型机,(4)微型计算机（PC机）： 特点：体积小、成本低、结构简单、适合终端用户需要。 实例：8088/8086、80286、80386、80486、Pentiun、Pentuin II、 Pentuin III、 Pentuin 等。 应用：1.文字处理2.决策支持3.数据库管理4.绘图
5、5.通信6.应用开发7.工程应用8.个人与家庭,微型机,5计算机的应用领域：A、科学计算（数值计算），如：工程设计、地震预测、气象预报、火箭发射等。B、数据处理（信息管理），计算机数据处理包括：数据采集、数据转换、数据分组、数据组织、数据计算、数据存储、数据检索和数据排序等。如：档案管理、银行业务、情报检索、企业管理等。C、过程控制（实时控制），如：生产流水线、导弹发射等。D、辅助工程，如：辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）、辅助教学（CAI）、辅助测试（CAT）、辅助出版（CAP）等。E、网络应用，如：数据检索、电子邮件、电子商务、网上教育、网络游戏、网上聊天等。,第二节 计算机系统组成
6、,一、计算机系统的结构：1冯诺依曼体系结构的三个特点存储程序：将要执行的程序用编码的形式存放在存储器中。顺序控制：计算机系统反复从存储器中取出指令、分析并执行指令，以使计算机完成指令规定的操作的方式。指令和数据都以二进制数据的形式表示。2计算机系统的组成：计算机系统由软件系统与硬件系统组成,如下图：。,计算机系统,硬件系统,软件系统,运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备,内存,外存,CPU,主机,外围设备,系统软件,应用软件,硬件是指构成计算机的物理装置，看得见、摸得着，是一些实实在在的有形实体,软件是指计算机程序及有关程序的技术文档资料,硬件系统的基本组成及工作原理,二、微型计算机硬件
7、系统：(一).硬件系统构成：概念：计算机系统中，看得见、摸得着的设备部分，它主要是一些机械部件、电子元件及电子线路等。构成：控制器、运算器、存储器(内、外)、输入设备、输出设备或者：内部设备(控制器、运算器、内存储器)、外部设备(外存储器、输入设备、输出设备)结构示意图：（见下页）,1中央处理器：中央处理器，简称CPU，由控制器、运算器、寄存器和数据通路(总线)构成。其中，控制器和运算器是计算机的核心。,(1)运算器功能：在控制器的统一控制下，负责对数据进行加工、完成各种运算，如：算术运算、逻辑运算、位移、比较等。其数据取自内存，运算结果又送往内存。构成：加法器、输入选择电路、输出控制器、累加
8、器、通用寄存器组等五部分组成。(2)控制器功能：通过向其它设备发出控制信号来指挥、控制计算机，使其能自动、协调地工作。构成：指令计数器(程序计数器)、指令寄存器、操作译码器、定时部件、操作控制部件等五部分组成。工作步骤：见下页,(3)总线分类：按功能分：数据总线(DB,Data Bus)、地址总线(AB,Address Bus)、控制总线(CB,Control Bus)按宽度及性能分：ISA总线、MCA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线、AGP总线,(4)中央处理器的性能指标决定中央处理器的性能指标有：总线宽度、时钟频率 常见总线宽度：16位：80286 CPU32位：80386、8
9、0486 CPU64位：Pentium、Pentium II、Pentium III等 CPU 常见时钟频率：33MHz、90MHz、100MHz、133MHz、 、2.1GHz等 微处理器新技术：辅助处理器：如数字协处理器对偶处理器：多个CPU进行多道并行处理，可一次执行多条指令。并行处设计：以网络的形式将多个处理器组织起来共同运行。RISC处理器：采用精简指令集运行的处理器。MMX多媒体处理器：能处理多媒体指令的处理器。,2存储器：功能：存放计算机中所有数据的场所。分类：根据存储器与CPU的关系，可分为：内部存储器(或主存储器、内存)、外部存储器(或辅助存储器、外存)。(1).内存：特点：
10、CPU可直接访问、密度大、体积小、重量轻、存储速度快。主要技术指标：存储容量：存储器所能存储信息的最大数量，单位为字节(B)。存取时间：该时间越短，计算机工作速度越快。容量与价格比：是购买内存时的主要参考因素。,内存分类：只读存储器(ROM)、随机读写存储器(RAM)只读存储器(Read Only Memory 简称ROM)：特点：只能读取，不能写入(修改)，断电后信息不会丢失随机读写存储器(Random Access Memory 简称RAM)：特点：可读可写，断电后信息将丢失类型：DRAM(动态RAM)，速度较慢，价格便宜，用作微机内存SRAM(静态RAM)，速度快，价格贵，用作微机高速缓
11、存,3输入设备：功能：将用户输入的程序、数据、操作命令等信息变换成计算机能接受的二进制信息，并输入到内存中，以便计算机进行处理。常用输入设备：键盘、鼠标、光笔、图形扫描仪、语音输入设备、数字化仪、点触式设备、跟踪球、磁带、条形码识别器等。(1).键盘：结构：标准打字区(主键盘区)、功能键区、小键盘区、专用控制区分类：按键的数量：83/84键、101/102键、104键按工作原理：触点式(机械式)、无触点式(多为电容式),(2).鼠标：作用：代替移动光标键进行光标定位操作及代替回车键操作。分类：按原理分：机械式、光电式按按键分：两键鼠标、三键鼠标按接口分：串口鼠标、PS/2鼠标常见鼠标举例：,(
12、3).光笔：作用：代替键盘利用显示器直接书写进行输入部分信息。功能：可实现光标定位，对屏幕上显示信息进行修改、增删及作图。(4).图形扫描仪：作用：用于输入图形输入的专用设备。功能：可实现图形读入，并将读入图形转换成计算机需要的数字信号。(5).点触式设备：是一种发布命令进行决策选择和响应视频提示的输入设备，如：触摸屏等。(6).语音输入设备：是一种用于声音输入的专用设备，是计算机输入设备中较为比较具有发展潜力的设备。,4输出设备：功能：将计算机的处理结果转换成人或其它设备可识别和接受的形式，并将其表现出来。常用输出设备：显示器、打印机、投影仪、绘图仪等(1).显示器(监视器)：分类：按颜色分
13、：单色显示器、彩色显示器按工作原理：阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD)按屏幕大小：14寸显示器、15寸显示器、17寸显示器等性能指标：分辨率、刷新频率、颜色深度等。,(2).打印机：分类：按工作方式分：串行打印机、行式打印机、页式打印机按印字方式分：击打式打印机、非击打式打印机常见打印机：针式打印机、喷墨打印机、激光打印机针式打印机的特点：分辨率低、速度慢、噪音大喷墨打印机的特点：分辨率较高、速度较快、易实现彩色打印、价格便宜激光打印机的特点：分辨率高、速度快、噪音小、价格贵,5存储设备(外部)：功能：暂时或长期保存数据、程序，并随时供计算机处理加工。常见存储设备：软盘存储器、硬
14、盘存储器、光盘存储器等(1).软盘存储器：特点：速度较慢、能长期保存信息、便于携带、使用灵活技术参数：面：软盘共有两个面，上方为0面，下方为1面。磁道：每一面都有若干个同心圆，每一个同心圆被称为一个磁道。1.44MB的软盘每面有80个磁道，编号为：0-79扇区：每个磁道由若干个区域组成，每一个区域被称为扇区。1.44MB软盘的每一磁道由18个扇区组成。在计算机的存储设备中，软盘、硬盘的每一扇区的容量均为512B。容量：容量=面数*每面磁道数*每道扇区数*每扇区字节数使用软盘的注意事项：软盘在第一次使用之前，必须经过“格式化”处理，才能使用。使用时，必须关闭写保护并按正确的方法插入软盘驱动器。当
15、驱动器工作灯亮时，不要插取软盘，以免划伤磁盘或磁头。,常见软盘的规格：,软盘结构：,(2)、硬盘存储器：特点：优点：寿命长、信息安全性高、存储容量大、速度快缺点：不便于携带、使用欠灵活技术指标：盘片直径：常见有3.5英寸、5.25英寸、8英寸。存储容量：10MB、20MB、40MB、100MB、120MB、210MB、512MB、200GB等。磁头数：常见有4、6、8、 . 柱面数：常见有306、615、1024、.每道扇区数：常见有17扇区、35扇区、63扇区等每扇区字节数：均为512B硬盘的常见接口类型：IDE接口、EIDE接口、SCSI接口等硬盘使用注意事项硬盘指示灯亮时，表明硬盘正在读
16、写数据，此时禁止关闭电源。计算机工作时，禁止搬动计算机。硬盘不要经常作低级格式化。,(3)、光盘存储器：特点：存储容量大、存储密度高、存储介质易换、数据保存寿命长、工作稳定、便于携带、单位存储信息价格便宜光盘存储器的类型：只读光盘：简称CD-ROM，容量为650MB一次性写入光盘：简称CD-R，容量有650MB与185MB两种可改写光盘：简称CD-RW, 容量一般为650MB(4)、磁带存储器：组成：磁带介质、读/写磁头、磁带与磁带驱动器特点：价格便宜、存储容量大、体积小、可装卸、便于携带、存取速度极慢,(二).计算机的性能指标：1字长：字长是计算机性能的重要标志。字长越长，运算精度越高、运算
17、速度越快、寻址能力越强、寻址范围越大、系统支持的指令越多。2主频率(时钟频率)：计算机CPU单位时间内的平均执行次数。以兆赫兹(MHz)为单位。计算机时钟频率越高，计算机的运算速度越快。3运算速度：计算机在单位时间(s)内执行指令的数目，以MIPS为单位，即每秒执行指令多少百万条。4存储容量：反映计算机存储信息的能力。存储容量越大，计算机存储的信息越多，其速度相应也快。特别是计算机的内存容量，直接影响计算机的运算速度。存储容量以字节为单位（B、KB、MB、GB)，目前微型计算机的内存容量一般为几十至几百MB，硬盘的容量一般为几十GB。5可靠性：用平均无故障工作时间(MTBF)来表示。 MTBF
18、越长，计算机性能越好。,6存取周期：存储器完成一次读或写信息所需要的时间叫存储器的存取时间，而连续两次读或写所需要的最短时间称为存储器的存取周期。存取周期的大小，影响着计算机的速度。目前，微型计算机的存取周期大约几十到几百微秒之间。7总线的位数：在组成计算机的各设备之间传输数据、查询地址、发布指令所用的信号线。总线的位数宽度(位数)的数量，决定了处理器内部或处理器与外部设备之间的数据传送能力。总线分类：按总线用途分：数据总线(DB)、地址总线(AB)、控制总线(CB)按总线性能分：ISA总线、EISA总线、PCI总线、AGP总线、MCA总线常见总线的位数：8bit、16bit、32bit、64bit8其它指标：可靠性、可维护性、兼容性、系统配置、性能/价格比,
