注冊電氣工程師考試基礎部分計算機.ppt

1、7.7計算機系統(tǒng),7.7.1計算機系統(tǒng)概述 概念：計算機是用于存儲和處理信息的機器。 1.計算機系統(tǒng)組成,計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件的核心是CPU；軟件的核心是操作系統(tǒng)。,2.計算機的發(fā)展 世界上第一臺名為ENIAC的數(shù)字電子計算機于1946年誕生在美國。 經(jīng)歷4代（硬件軟件都發(fā)生了巨大變化） 第一代（1946-1958）采用電子管，速度每秒僅幾千次，內存容量僅幾KB ，主要用于科學計算；用機器語言或匯編語言編寫程序。 第二代（1958-1964）采用晶體管，運算速度每秒達幾十萬次，內存容量擴大到幾十KB，已由科學計算擴展到數(shù)據(jù)處理和自動控制；出現(xiàn)了FORTRAN等高級語言。 第

2、三代(1964-1970) 采用集成電路，運算速度每秒達幾十萬至幾百萬次，開始廣泛應用于各個領域；高級語言有了很大發(fā)展，并出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和會話式語言。 第四代(1971年至今) 采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，運算速度每秒達幾千萬至十萬億次，應用范圍已滲透到各行各業(yè)，并進入了以網(wǎng)絡為特征的時代。,3計算機的分類 1)按信息表示分： 數(shù)字計算機、模擬計算機和混合計算機； 2)按用途分: 通用計算機和專用計算機； 3) 按速度、存儲容量、功能、以及軟硬件規(guī) 模分: 巨型機、大中型機、小型機、微型機、工作站與服務器等。,4計算機的特點 計算機的主要特點是：數(shù)據(jù)處理速度快、計算精度高、存儲容量大、具有邏

3、輯判斷能力且通用性強。 計算機的主要應用有：數(shù)值計算、數(shù)據(jù)處理、實時控制、輔助設計、人工智能、網(wǎng)絡功能等。,7.7.2 計算機硬件的組成及功能,計算機系統(tǒng)的硬件與軟件系統(tǒng)： 1）硬件系統(tǒng)(支持計算機運行的電子線路、器件、設備等有形的物理體的集合） 2）軟件系統(tǒng)（支持計算機運行的程序、數(shù)據(jù)等無形的信息的集合）,計算機硬件的組成,計算機硬件的功能,1中央處理單元 中央處理單元CPU（Control Processing Unit）是微型計算機的核心部件，是包含有運算器、控制器、寄存器組以及總線接口等部件的一塊大規(guī)模集成電路芯片，也稱微處理器MPU（Microprocessing Unit 或 Mi

4、croprocesser）。,控制器功能： 從存儲器取出指令、分析解釋指令，按照指令要求依次向其他各部件發(fā)出控制信號，并保證各部件協(xié)調一致地工作。 運算器的功能： 對信息進行加工和處理，特別是完成算術與邏輯運算。 寄存器組： 存放操作數(shù)、操作結果等信息,2主存儲器 主存儲器是微型計算機中存儲程序、原始數(shù)據(jù)、中間結果和最終結果等常用的各種信息的部件。 按其功能和性能，可以分為： A）隨機存儲器RAM（Random Access Memory） 特點：可讀可寫；掉電信息丟失。應用場合 B）只讀存儲器ROM（Read Only Memory） 特點： 只能讀出不可寫；掉電信息保持。 應用場合,關于存

5、儲器的容量的幾個概念,位（bit）：存儲一位二進制的最小單位 字節(jié)（Byte）：8位二進制位構成一個字節(jié) 字（Word）：一般為16位二進制位（兩個字節(jié)）構成 地址：反映存儲器空間單元的數(shù)量，與計算機地址總線有關。設某計算機地址線有16條，則其地址空間=216 =65536（0000HFFFFH） 存儲容量：存儲二進制信息的數(shù)量 存儲容量=地址空間每個單元的位數(shù) KB=1024 8 MB=1024 KB 8 GB= 1024 MB 8,3輸入設備 輸入設備的功能是把程序和數(shù)據(jù)信息轉換成計算機中的電信號，存入計算機中。常用的輸入設備有鍵盤、鼠標和光筆等。 4輸出設備 輸出設備的功能是將計算機內部

6、需要輸出的信息以文字、數(shù)據(jù)、圖形、聲音等人們能夠識別的方式輸出。常用的輸出設備有顯示器和打印機等。,5總線 總線是一種內部結構，它是CPU、內存、輸入、輸出設備傳遞信息的公用通道。在計算機系統(tǒng)中，各個部件之間傳送信息的公共通路叫總線。按照功能劃分，大體上可以分為地址總線（AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）和控制總線（CB）。由于地址只能從CPU傳向存儲器或IO端口，所以地址總線總是單向的，數(shù)據(jù)總線一般是雙向的。,6數(shù)/模和模/數(shù)轉換 D/A轉換器： 能將數(shù)字信號轉換成模擬信號的電路稱為數(shù)/模轉換器。一般用于計算機D/A轉換器的輸出通道。 A/D轉換器： 能將模擬信號轉換成數(shù)字信號的電路，稱為模/數(shù)轉換器

7、。一般用于計算機控制系統(tǒng)的輸入通道。,（1）數(shù)/模轉換的基本原理 數(shù)字量是用二進制表示的，為了將數(shù)字量轉換成模擬量，將每位二進制數(shù)按其權的大小轉換成相應的模擬量，然后將這些模擬量相加，得到與數(shù)字量成正比的總模擬量。 最典型的D/A轉換器是R-2R的T形電阻網(wǎng)絡D/A轉換器,i =,vO= iRf=,二進制數(shù)與模擬電壓vO成正比。,例如：8位D/A轉換器，全1，即：11111111b=FFH=28-1=255 轉換輸出電壓為5V，問：當數(shù)字量是01101100時（108），輸出電壓為：108*5/（28-1）=2.12V 該D/A轉換器能識別的最小電壓是1*5/255=0.0196（數(shù)字量000

8、00001時）,（2）模/數(shù)轉換的基本原理 在模/數(shù)轉換中，因為輸入的模擬信號在時間上是連續(xù)量，而輸出的數(shù)字信號代碼是離散量，所以進行轉換時必須在一系列選定的瞬間（亦即時間坐標軸上的一些規(guī)定點上）對輸入的模擬信號采樣、保持，然后再把這些取樣值轉換為輸出的數(shù)字量。,例如：12位A/D轉換器： 最大轉換電壓10v,對應的最大數(shù)字量是： 212-1，那么：當輸入電壓為4v時。數(shù)字量是多少？ 4*（212-1）/10 =1638=011001100110B 最小識別的電壓是： 10/ （212-1）=0.024v,7.7.3 計算機軟件的組成及功能,計算機軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。 系統(tǒng)軟件：

9、是用來管理、維護計算機及協(xié)調計算機內部更有效地工作的軟件，主要包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和一些服務性程序。 應用軟件：是為某個具體應用開發(fā)的軟件，如文字處理軟件、殺毒軟件、財會軟件、人事管理軟件等。,1.系統(tǒng)軟件 1)操作系統(tǒng) 它是直接運行在裸機上的最基本的系統(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心。 功能：CPU管理、作業(yè)管理、存儲管理、文件管理和設備管理。提供用戶與計算機之間的接口。,2)計算機程序設計語言 (機器、匯編、高級語言）,程序設計語言是專門用來為人與計算機之間進行信息交流而設計的一套語法、語義的代碼系統(tǒng)。 幾個概念：指令；機器語言；匯編語言；高級語言。,計算機各種語言的特點：,機器語言： 直接

10、用二進制代碼表示指令系統(tǒng)的語言稱為機器語言。 特點：運行快，占內存少，不易編寫和移植。與機器硬件有關。 匯編語言：匯編語言是將指令的操作碼和操作數(shù)改為助記符的形式書寫的一種語言。 特點：須經(jīng)匯編程序翻譯成機器語言才可執(zhí)行，速度快，在內存少，與硬件有關，移植性差。,高級語言：是用一種接近于人類的自然語言和數(shù)學語言編寫的程序語言。 特點：須經(jīng)翻譯程序（解釋系統(tǒng)或編譯系統(tǒng)）翻譯成目標代碼才可執(zhí)行，速度慢（相對匯編語言），占內存大，與硬件無關，可移植。 解釋系統(tǒng)與編譯系統(tǒng)的差別：,編譯過程 ：,解釋過程：,3) 系統(tǒng)服務軟件,系統(tǒng)服務軟件是開發(fā)和研制各種軟件的工具。 （1）診斷程序 ：如：自檢程序 （

11、2）調試程序 ：如： DEBUG程序 （3）編輯程序 ：如：EDIT 程序,2應用軟件,幾種應用軟件類別： 文字處理軟件 如： Word 和WPS等 表格處理軟件 如： Excel 輔助設計軟件 如：AUTOCAD 數(shù)據(jù)庫管理軟件 如：FOXPLOR 專用軟件 某企業(yè)或某系統(tǒng)專用,7.8信息表示,7.8.1信息在計算機內的表示 1數(shù)值信息 數(shù)值信息在計算機中都是用二進制表示的。這些數(shù)值信息可以分為整數(shù)和實數(shù)兩大類。這里的實數(shù)是既有整數(shù)又有小數(shù)的數(shù)。,數(shù)值碼,代碼,(研究數(shù)值表示的方法),（1）無符號的整數(shù)（正整數(shù)） 計算機字長是n，則 表示的無符號的整數(shù)范圍是：02n-1。例如：n=8,則用2

12、進制表示的無符號整數(shù)范圍是： 0000000011111111 （2）有符號的整數(shù)（整數(shù) ） 最高位為符號位，“0”表示“+”，“1”表示“”。計算機常用原碼、反碼、補碼表示機器數(shù)。,1）原碼 最高位為符號位，其它位按照一般的方法來表示數(shù)的絕對值。 當計算機字長為n時： X0 X原=X X0 X原=2n-1+X 例如，當機器字長為8位二進制數(shù)時: 9原 = 00001001 -9原 = 10001001 原碼表示的整數(shù)范圍是：（2n-11）（2n-11），其中n為機器字長。8位二進制原碼表示的整數(shù)范圍是127127,2）反碼 對于一個帶符號的數(shù)來說，正數(shù)的反碼與其原碼相同，負數(shù)的反碼為其原碼除

13、符號位以外的各位按位取反。當機器字長為8位時： X0 X反=X X0 X反=2n-1+X（取反） 例如, 當機器字長為8位二進制數(shù)時： +91原01011011= 91反 ； -91原11011011 -91反10100100,（3）補碼 正數(shù)的補碼與其原碼相同，負數(shù)的補碼為其反碼在最低位加1（對負數(shù)的原碼最右邊位掃描遇第一個“1”以后逐位取反）。當機器字長為8位時： X0 X補=X X0 X補=2n lXl +91原01011011 = +91反+91補 -91原11011011 ； -91反10100100 ； 0補00000000 127補01111111 128補10000000 補碼

14、表示的整數(shù)范圍是2n-1（2n-11），其中n為機器字長。8位二進制補碼表示的整數(shù)范圍是128127,補碼的運算,補碼運算，可以將減法變?yōu)榧臃ㄟ\算，使運算更為簡單。 運算規(guī)則：,補碼運算：,負數(shù)的補碼 = 數(shù)值位逐位求反(反碼) + 1 如 +5 = （0 0101） -5 = （1 1011） 通過補碼，可以將減法運算轉化為加法運算。 即：減去一個數(shù)用加上該數(shù)的補碼來實現(xiàn),例：用二進制補碼運算求出 1310 、1310 、1310 、1310,結論： 將兩個加數(shù)的符號位和來自最高位數(shù)字位的進位相加，結果就是和的符號,解：,例5：用補碼運算,25+（-46）=,（25）補=00011001,（

15、-46）補=11010010,11101011,（11101011）補=10010101= -21,-21,運算中的溢出問題,溢出：當運算結果超過了數(shù)的表示范圍，使 符號發(fā)生了變化，稱為產(chǎn)生了溢出。 例6：-23-123=-146-128 - 8位二進制數(shù)有溢出,X,例7：,-23補+-123補,Cs+1=1,Cs=0,OV=Cs CS+1 =0 1=1,結論：有溢出，應增加位數(shù)。,2西文信息 常用的西文碼表是ASCII表，全稱是美國標準信息交換碼。 3中文信息 （GB2312）；區(qū)位碼；機內碼；漢字擴充編碼 4圖形信息 圖畫在計算機中有兩種表示方法：圖像(image)表示法和圖形表示法(gr

16、aphics)。 5. BCD碼 用四位二進制數(shù)組成一組代碼，表示09十個數(shù)稱二-十進制代碼,即BCD碼。,表7-1十進制數(shù)與BCD碼對照表,1）壓縮型BCD碼 2）非壓縮型BCD碼 。,44/81,優(yōu)缺點,1、易于電路實現(xiàn)-每一位數(shù)只有兩個值，可以用管子的導通或截止，燈泡的亮或滅、繼電器觸點的閉合或斷開來表示。 2、基本運算規(guī)則簡單。 3、電路實現(xiàn)可靠。,位數(shù)太多，不符合人的習慣，不能在頭腦中立即反映出數(shù)值的大小，一般要將其轉換成十進制后，才能反映。,計算機中為什么采用二進制？,7.8.2數(shù)制轉換,45/81,7.8.2數(shù)制轉換,數(shù)制 計數(shù)是數(shù)字電路常遇到的問題。在數(shù)字電路中多采用二進制數(shù)，

17、有時也采用十六進制和八進制數(shù)。 下表給出了常用進制之間的對照,46/81,表 幾種數(shù)制之間的關系對照表,7.8.2數(shù)制轉換,重點掌握二、十、十六進制整數(shù)的相互轉換（整數(shù)） 書寫規(guī)則 （1）在數(shù)字后面加寫相應的英文字母作為標識。 二進制數(shù)的后綴為B（Binary）,如：100B； 十六進制數(shù)的后綴為H（Hexadecimal）如:10AH； 十進制數(shù)后綴為D（Decimal）或省略,如: 109； 八進制數(shù)后綴為Q或O（Octal）,如: 172Q （2）在括號外面加數(shù)字下標。 如：（1011）2 表示二進制數(shù)的1011B （2DF2）16 表示十六進制數(shù)的2DF2H (127)10 表示十六進

18、制數(shù)的127,48/81,二、十進制數(shù)轉換成二進制數(shù)：,常用方法是“按權相加”。例如： 整數(shù)：（100101）B=125+024+023+122+021+120 =32+4+1=37 小數(shù): （0.101）B=12-1+02-2+12-3=0.5+0.125=0.625 （100101.101）B=37.625,一、二進制數(shù)轉換成十進制數(shù)：,整數(shù)部分小數(shù)部分,十二進制之間的轉換,49/81,1. 整數(shù)部分的轉換,除基取余法：用目標數(shù)制的基數(shù)（R=2）去除十進制數(shù)，第一次相除所得余數(shù)為目的數(shù)的最低位K0，將所得商再除以基數(shù)，反復執(zhí)行上述過程，直到商為“0”，所得余數(shù)為目的數(shù)的最高位Kn-1。,例

19、：（81）10=（？）2,得：（81）10 =（1010001）2,十進制數(shù)轉換成二進制,50/81,例：十進制數(shù)25轉換成二進制數(shù)的轉換過程,(25)D=(11001)B,51/81,乘基取整法：小數(shù)乘以目標數(shù)制的基數(shù)（R=2），第一次相乘結果的整數(shù)部分為目的數(shù)的最高位K-1，將其小數(shù)部分再乘基數(shù)依次記下整數(shù)部分，反復進行下去，直到小數(shù)部分為“0”，或滿足要求的精度為止。,0.65,2,2,2,2,2,0.8,例:（0.65）10 =( ? )2 要求精度為小數(shù)五位,由此得：(0.65)10=(0.10100)2,(81.65)10=(1010001.10100)2,2.小數(shù)部分的轉換,52

20、/81,從小數(shù)點開始，將二進制數(shù)的整數(shù)和小數(shù)部分每四位分為一組，不足四位的分別在整數(shù)的最高位前和小數(shù)的最低位后加“0”補足，然后每組用等值的十六進制碼替代，即得目的數(shù)。,例9：111011.10101 B = ? H,111011.10101 B = 3B.A8 H,0011 1011.1010 1000,小數(shù)點為界,3 B A 8,二十六進制之間的轉換,二進制數(shù)轉換成十六進制,53/81,(10011100101101001000)B,= (1001 1100 1011 0100 1000)B,( 9CB48 )H =,十六進制數(shù)轉換成二進制,將每位16進制數(shù)展開成四位二進制數(shù)，排列順序不變

21、即可。,位權展開法： 【例】將下列數(shù)值轉換為十進制數(shù) (101.01)2 (205.4)8 (AF.8)16 解： (101.01)2= 12202112002 -112-2 =(5.25)10 (205.4)8= 28208158 048 1 =(133. 5)10 (AF.8)16= 1016 1 15160816 -1 =(175. 5)10 【思考】以下數(shù)值中最大的和最小的分別是哪個？ (1234)8 (1234)16 (1234)5 (1234)10 (11011011)2 (219)16 (210)8 (219)10,十進制數(shù)轉化為二進制的方法,A）湊冪法（在2的整數(shù)冪附近的值效果

22、更簡單、更快） 例如：1026=1024+2=210+21=10000000000B+10B =10000000010B 125=128-3=128-2-1=27-21-20 =10000000B-10B-1B=1111101B B）十十六二（數(shù)據(jù)較大時更快、不易錯） 例如： 4988=137CH=1001101111100B,數(shù)制轉換小結,1）十進制二進制 十進制二進制 整數(shù) 整數(shù)除以2取余; 小數(shù) 小數(shù)乘以2取整 （湊冪法，十十六二法） 二進制十進制 位權展開法： 2）十進制十六進制 十進制十六進制 整數(shù) 整數(shù)除以16取余 十六進制十進制 位權展開法： 3）十六進制二進制 4位一組轉換法,

23、正確答案：D,7.9常用操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)的主要功能是資源管理，程序控制和人機交互等。 資源：設備（硬件），信息（軟件）兩部分 Windows操作系統(tǒng)是屬于單用戶多任務系統(tǒng)，是一個完整的圖形界面操作系統(tǒng)。在Windows操作系統(tǒng)中，只需從屏幕上選擇相應的圖標或在菜單中選擇相應的命令即可。Windows的應用程序都具有圖標、對話框和窗口，菜單系統(tǒng)也具有這種風格，易學易掌握。（略）,7.10計算機網(wǎng)絡,7101什么是計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡管理軟件及網(wǎng)絡通信協(xié)議的管理和協(xié)調下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的

24、計算機系統(tǒng)。 網(wǎng)絡優(yōu)點： （1）共享資源。包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)等。 （2）提高可靠性。當一個資源出現(xiàn)故障時，可以使用另一個資源。 （3）分擔負荷。當作業(yè)任務繁重時，可以讓其它計算機系統(tǒng)分擔一部分任務。 （4）實現(xiàn)實時管理。,7.10.2計算機網(wǎng)絡的特點,（1）開放式的網(wǎng)絡體系結構，使不同軟硬件環(huán)境、不同網(wǎng)絡協(xié)議的網(wǎng)可以互聯(lián)，真正達到資源共享、數(shù)據(jù)通信和分布處理的目標。 （2）向高性能發(fā)展。追求高速、高可靠和高安全性，采用多媒體技術，提供文本、聲音、圖象等綜合性服務。 （3）計算機網(wǎng)絡的智能化，多方面提高網(wǎng)絡的性能和綜合的多功能服務，并更加合理地進行網(wǎng)絡各種業(yè)務的管理，真正以分布和開放的形式向用

25、戶提供服務。,7.10.3計算機網(wǎng)絡的基本組成（硬件）,主機 它是一個主要用于科學計算與數(shù)據(jù)處理的計算機系統(tǒng)。 結點 它是一個在通信線路和主機之間設置的通信線路控制處理機，主要是分擔數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)處理的控制處理功能。 通信線路 它主要包括連接各個結點的高速通信線路、電纜、雙絞線或通信衛(wèi)星等。 調制解調器 它主要用來將發(fā)送的數(shù)字信號（直流）變?yōu)榻涣餍盘?，接收時，將交流信號變成數(shù)字信號。 計算機、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、傳輸介質相應的應用軟件四部分。,7.10.4計算機網(wǎng)絡的主要功能與應用,主要功能： 資源共享 軟、硬件共享。服務器等資源 信息傳輸與集中處理 均衡負荷與分布處理 綜合信息服務。 應用：（1）

26、遠程登錄 （2）傳送電子郵件 （3）電子數(shù)據(jù)交換 （4）聯(lián)機會議,7.10.5 網(wǎng)絡的拓撲結構,7.10.6網(wǎng)絡的傳輸介質,雙絞線 可屏蔽和非屏蔽兩種。它具有一定的傳輸頻率和抗干擾能力，線路簡單，價格低廉，傳輸率低于100Mbps，通信距離為幾百米。 同軸電纜 抗干擾能力強，連接較簡單，信息傳輸率可達幾百Mbps，距離可達幾公里。因此，被中、高檔局域網(wǎng)廣泛采用。 光纜（光導纖維）光纜不受外界電磁場的影響，幾乎具有無限制的帶寬，尺寸小，重量輕。傳輸率可以在距離25公里范圍內達到幾點Mbps到幾百Mbps，是一種十分理想的傳輸介質。 無線通信,網(wǎng)絡通信的幾個術語,同步傳送 同步字符+數(shù)據(jù)塊+校驗

27、異步傳送 起始位+傳送字符+校驗位+停止位 同步傳送效率高于異步傳送 傳送速率 比特率（bps 即： bit per second） 波特率 每秒鐘電位的變化次數(shù)。當用二進制信號傳送二進制數(shù)據(jù)時兩者才相等。 傳送方式 單工；半雙工；全雙工,7.10.7計算機網(wǎng)絡的分類,1. 局域網(wǎng)（LANLocal Area Network） 網(wǎng)絡的服務區(qū)域在一個局部范圍，稱為局域網(wǎng)。距離：（0.1km25km）例如：校園網(wǎng)；企業(yè)網(wǎng)；Novell網(wǎng)等 局域網(wǎng)的幾個概念： 工作站 聯(lián)接網(wǎng)絡的各種檔次的微機等智能設備 服務器 局域網(wǎng)的核心。作用：運行網(wǎng)絡操作系統(tǒng)；存儲管理網(wǎng)絡中的共享資源；為各工作站的應用程序服務

28、（客戶服務器結構）；網(wǎng)絡監(jiān)督及控制 網(wǎng)卡 聯(lián)入網(wǎng)中的接口板，網(wǎng)卡要與網(wǎng)絡軟件兼容 中繼器 連接網(wǎng)絡線路的裝置。延長網(wǎng)絡長度；改變結構 網(wǎng)橋 用于同類局域網(wǎng)的連接 網(wǎng)關 用于不同類局域網(wǎng)的連接，或LAN與WAN的連接 2. 廣域網(wǎng)（WANWide Area Network） 網(wǎng)絡服務地區(qū)是一個相當廣闊的地區(qū)（例如各省市之間，全國甚至全球范圍）的網(wǎng)絡稱為廣域網(wǎng)。 如Internet網(wǎng)，CERNET,3.因特網(wǎng)（internet),是國際計算機互聯(lián)網(wǎng)的英文稱謂。其準確的描述是：因特網(wǎng)是一個網(wǎng)絡的網(wǎng)絡(a network of network)。它以TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議將各種不同類型、不同規(guī)模、位于不

29、同地理位置的物理網(wǎng)絡聯(lián)接成一個整體。,4. IP地址,所謂IP地址就是給每個連接在Internet上的主機分配的一個32bit地址。(IPv4中規(guī)定IP地址長度為32 ,IPv6中IP地址的長度為128bit) 為了方便人們的使用，32位IP地址經(jīng)常被分為4段，每段8位，用十進制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0255，段與段之間用句點隔開。例如159.226.1.1。IP地址的這種表示法叫做“點分十進制表示法”,5. IP地址分類,每個IP地址包括兩個標識碼（ID），即網(wǎng)絡ID和主機ID。同一個物理網(wǎng)絡上的所有主機都使用同一個網(wǎng)絡ID，網(wǎng)絡上的一個主機（包括網(wǎng)絡上工作站，服務器和路由器等）有一個主機

30、ID與其對應。Internet委員會定義了5種IP地址類型以適合不同容量的網(wǎng)絡，即A類-E類。,表7-2 A、B、C類IP地址范圍,A類IP地址 第一字節(jié)：0-126,B類IP地址 第一字節(jié)：128-191,C類IP地址 第一字節(jié)：192-223,【例79】下面的四個IP地址，屬于A類地址的是（ ）。 A）10.10.15.168 B）168.10.1.1 C）224.1.0.2 D)202.118.130.80 正確答案是A,A類IP地址(大型網(wǎng)絡) 在IP地址的四段號碼中，第一段號碼為網(wǎng)絡號碼，剩下的三段號碼為本地計算機的號碼。如果用二進制表示IP地址的話，A類IP地址就由1字節(jié)的網(wǎng)絡地址

31、和3字節(jié)主機地址組成，網(wǎng)絡地址的最高位必須是“0”。A類IP地址中網(wǎng)絡的標識長度為7位（其中全0和全1保留做其他用途），主機標識的長度為24位，A類IP地址 地址范圍： 1.0.0.1-126.255.255.254,B類IP地址(中型網(wǎng)絡) 在IP地址的四段號碼中，前兩段號碼為網(wǎng)絡號碼。如果用二進制表示IP地址的話，B類IP地址就由2字節(jié)的網(wǎng)絡地址和2字節(jié)主機地址組成，網(wǎng)絡地址的最高位必須是“10”。B類IP地址中網(wǎng)絡的標識長度為14位，主機標識的長度為16位，每個網(wǎng)絡所能容納的計算機數(shù)為6萬多臺。B類IP地址地址范圍： 128.1.0.1-191.254.255.254,C類IP地址(小型

32、局域網(wǎng)) 在IP地址的四段號碼中，前三段號碼為網(wǎng)絡號碼，剩下的一段號碼為本地計算機的號碼。如果用二進制表示IP地址的話，C類IP地址就由3字節(jié)的網(wǎng)絡地址和1字節(jié)主機地址組成，網(wǎng)絡地址的最高位必須是“110”。C類IP地址中網(wǎng)絡的標識長度為21位，主機標識的長度為8位，C類IP地址范圍: 192.0.1.1-223.255.254.254,關于計算機網(wǎng)絡通信協(xié)議,網(wǎng)絡協(xié)議 計算機實現(xiàn)通信的一些約定（速率、代碼、代碼結構、控制步驟、出錯控制等制定標準） 開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI 7層協(xié)議 物理；數(shù)據(jù)鏈路；網(wǎng)絡；傳送；會晤；表示；應用 傳送控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議 TCP/IP(Transmission

33、 Control Protocol/Internet Protocol) 它把TCP作為基本傳送層協(xié)議，而把IP作為網(wǎng)絡層協(xié)議。 支持Internet擴展服務的協(xié)議是TCP/IP,73 計算機程序設計語言,731 FORTRAN程序構成與基本規(guī)定 FORTRAN程序由一個主程序或一個主程序與若干個子程序組成。主程序與子程序都是一個獨立的程序單位，稱為一個程序模塊。,程序模塊的結構與組成的規(guī)定：,每一個程序單位必須有一個、也只能有一個END語句，并且它必須出現(xiàn)在一個程序單位的最后。END語句的作用是： 標志一個程序單位的結束；主程序中的END使程序“停止運行”；子程序中的END使“程序返回調用程

34、序”。 一個程序單位包括若干行。在FORTRAN中，行分為兩類：語句行與非語句行。 執(zhí)行語句：計算機在運行時產(chǎn)生某些操作。 非執(zhí)行語句：只負責為計算機在編譯或運行程序時提供一些信息，而它本身并不使計算機產(chǎn)生任何操作。,程序模塊的結構與組成的規(guī)定：,語句可以沒有標號，也可以有標號，根據(jù)需要而定。 一個程序單位中的各類語句其所在的位置是有一定規(guī)定的。 FORTRAN源程序的書寫格式 ： 1）標號區(qū) l5列為標號區(qū)； 2）續(xù)行標志區(qū) 第6列為續(xù)行標志區(qū)； 3）語句區(qū) 772列為語句區(qū)； 4）注釋區(qū) 7380列為注釋區(qū)。(第一列以C或*開始,272列可為注釋;172列為空格7380列可為注釋。,732

35、數(shù)據(jù)類型與運算,1.常量與變量 1）常量； 2）變量； 3）變量類型 2.變量的說明 1）隱含規(guī)則 I，J，K，L，M，N I-N規(guī)則 2）用類型說明語句說明變量的類型 （1）整型說明語句INTEGER變量表 （2）實型說明語句REAL變量表 （3）雙精度說明語句 DOUBLE PRECISION 變量表 （4）復型說明語句COMPLEX 變量表 （5）邏輯型說明語句LOGICAL 變量表 （6）字符型說明語句 CHARACTER 變量表 3）隱含說明語句IMPLICIT說明變量類型 例：IMPLICIT INTEGER （A，C），（X-Z） 3.各種運算符及運算優(yōu)先級,4數(shù)組,FORTRA

36、N中的數(shù)組必須先說明，然后才可引用。說明一個數(shù)組，應包括以下幾方面： （1） 定數(shù)組的名稱； （2） 定數(shù)組元素的類型； （3） 定數(shù)組的結構（包括數(shù)組的維數(shù)，每維的大小，上下界等） 數(shù)組說明語句是非執(zhí)行語句，一般格式為： DIMENSION a1（n1），a2（n1，n2，n3），a3（n1，n2），,數(shù)組元素的個數(shù),一維：a1（n1）或 a1（I：J） 元素個數(shù)：N=n1 或（J-I+1） I 、J稱上、下限 例如： DIMENSION a1（-2：5）元素個數(shù): N=5-（-2）+1=8 存放分別為：a1（-2），a1（-1），a1（0）a1（5） 二維 ： a3（n1，n2）或 a3（

37、I：J，L：K） （行，列）按列存放 N=n1*n2 或 （J-I+1）*（K-L+1） 例如： DIMENSION X（2，4） 元素個數(shù): N=2*4=8 存放分別為： X（1，1）, X（1，2） , X（1，3）, X（1，4） X（2，1）, X（2，2） , X（2，3）, X（2，4） 第1列 第2列 第3列 第4列 如果二維數(shù)組的大小為（L，M），則下標為（i，j）的數(shù)組元素在內存排列序號是：i+（j-1）*L （按列存放） 例如： X（2，3） 的序號為：2+（3-1）*2=6,三維 a2（n1，n2，n3）N=n1*n2*n3（行，列，頁）按頁、列、行存,例如： DIMEN

38、SION Y（2，3，4） Y（1,1,1）, Y（2,1,1）, Y（1,2,1）, Y（2,2,1）, Y（1,3,1）, Y（2,3,1）1頁 第1列 第2列 第3列 Y（1,1,2）, Y（2,1,2）, Y（1,2,2）, Y（2,2,2）, Y（1,3,2）, Y（2,3,2）2頁 第1列 第2列 第3列 Y（1,1,3）, Y（2,1,3）, Y（1,2,3）, Y（2,2,3）, Y（1,3,3）, Y（2,3,3）3頁 第1列 第2列 第3列 Y（1,1,4）, Y（2,1,4）, Y（1,2,4）, Y（2,2,4）, Y（1,3,4）, Y（2,3,4）4頁 第1列 第2

39、列 第3列 如果三維數(shù)組的大小為（L，M，N），則下標為（i，j，k）的數(shù)組元素在內存排列序號是： i+(j-1)*L+(k-1)*L*M （頁列行存放） 例如：Y（1,2,3）內存排列序號： i+(j-1)*L+(k-1)*L*M=1+(2-1)*2+2*2*3=15,733 FORTRAN 數(shù)據(jù)文件,1基本概念 文件由記錄組成，記錄按順序排列，因此，文件是記錄的序列。記錄是數(shù)值或字符的序列，是進行文件存取的基本單位。 FORTRAN語言中對數(shù)據(jù)文件的操作有順序和直接（隨機）兩種存取方式，分別對應稱為順序文件和直接文件（也稱隨機文件）。 順序文件的特點是：對文件的存、取必須從文件的開始位置起

40、按順序進行，不允許直接對其中的某些記錄進行存取。 直接文件的特點是：可以直接對文件的某一記錄進行存取。直接文件的每個記錄均隱含一個記錄號，記錄的順序按記錄號的順序出現(xiàn)在文件中。,734 FORTRAN 程序設計常用語句,1.算術賦值語句 V=e,1.算術賦值語句 V=e 功能：將右邊算術表達式的值賦給左邊的變量； = 為賦值號 注意：1）左邊只能為變量； 2）右邊為算術表達式； 3）兩邊類型一致 （注意I-N規(guī)則） 例子：F=2*8.2 Y=2*3/5 N=(10+93)*2*5,2. 邏輯賦值語句 V=e,功能：將右邊邏輯表達式的值賦給左邊的邏輯變 量；=為賦值號 注意：1) 左邊只能為邏輯

41、變量； 2) 右邊為邏輯表達式； 3) 邏輯值只能為T 或F 例子：L1=FALSE L2=5GT3 L3=L2ANDL1,關于算術、邏輯運算符及運算優(yōu)先級,運算符及運算優(yōu)先級表,3.轉移語句 GOTO S,功能: 將程序無條件轉移到標號S 的語 句繼續(xù)執(zhí)行 注意: 1) S為一條可執(zhí)行語句的標號； 2)編程時要防止出現(xiàn)死循環(huán)。 例子: GOTO 10 10 N=N+1,4.邏輯IF語句 IF （L） 可執(zhí)行語句,功能: L是邏輯表達式，“可執(zhí)行語句”是邏輯IF內 嵌的一條語句。表達式為真，則執(zhí)行內嵌 語句后繼續(xù)往下執(zhí)行，否則執(zhí)行該語句后 面的語句。 注意: 1) 邏輯表達L式須用括號括起來；

42、 2)可執(zhí)行語句是單個的可執(zhí)行語句； 3)表達式與可執(zhí)行語句之間不能加“THEN” 例子: N=1 IF（XNE0） N=0,5. 塊IF結構,格式: IF （L）THEN 塊1 ;(THEN塊) ELSE 塊2 ;(ELSE 塊) ENDIF,5. 塊IF結構,功能:當表達式L為真時，執(zhí)行塊1； 為假時，執(zhí)行塊2； 注意:1) 表達式L須用括號括起來； 2)塊1和塊2只能執(zhí)行一個(塊可為多條可執(zhí)行語句)； 3)ENDIF是塊IF結構的最后一條語句 該塊是個整體，不可獨立出現(xiàn)。 例子: IF（XNE0）THEN Y=0 ELSE Y=1 ENDIF,6. ELSE IF 選擇結構,格式: IF

43、 （L1）THEN 塊1 ELSE IF （L2）THEN 塊2 ELSE 塊n ENDIF,功能: Li是邏輯表達式，THEN塊、ELSE IF 塊和ELSE塊中含有相應的執(zhí)行語句。 其功能是對邏輯表達式L1、L2、進 行多重判斷，并執(zhí)行響應的塊。 注意:1) ELSE IF語句相當于將ELSE語句與 下一行的塊IF語句連成一個語句； 2)每一個塊IF語句必須有一個ENFIF 語句對應；ELSE IF語句不需要 ENDIF語句對應。 3)塊IF語句可以有一個ELSE語句或沒有。,例子:從鍵盤讀入一個x值，然后計算 函數(shù)值y。,程序:,READ (*,*) X IF（X LT-10.0） TH

44、EN Y=0.0 ELSE IF（X LT0.0）THEN Y=2.0*X+20.0 ELSE IF（X LT20.0）THEN Y=20.0 ELSE IF（X LT40.0）THEN ELSE Y=30.0-0.5*X ELSE IF（X LT50.0）THEN Y=50.0-X ELSE Y=0.0 ENDIF WRITE(*,*)Y END,7.當型循環(huán)語句,格式: n IF（L） THEN 循環(huán)體 GOTO n ENDIF,7.當型循環(huán)語句,功能: 當L為真，執(zhí)行循環(huán)體，之后再返回 n， 判斷L，直到為假時退出循環(huán)。 注意: 1)初值一般為真，否則循環(huán)體一次 也不執(zhí)行; 2) L應在循環(huán)體改變，否則會出現(xiàn)死 循環(huán)。,例子:,N=0 10 IF（NNE10 ）THEN N=N+1 PRINT *，N GPTO 10 ENDIF,8.直到型循環(huán)語句,格式: n 循環(huán)體 IF（L）GOTO n 功能: 執(zhí)行循環(huán)體，直到邏輯表達式L為 假時退出循環(huán)。 注意:1) 循環(huán)體至