程式设计与程式语言简介

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1、程式設計與程式語言簡介2006,Anny講在程式運作之前…資料在電腦內部的表示法電腦基本組成元件的關係電腦的架構電腦的硬體(Hardware)輸入輸出記憶單元中央處理單元計算機程式的運作方式Fetch(擷取)Decode(解碼)Excute(執行)Store(儲存)此過程稱為：MachineCycle(機器循環週期)指令時間(Instructiontime)執行時間(Executiontime)這就是CPUCPU（中央處理單元）CPU分為：控制單元(ControlUnit)：CU控制單元是控制、協

2、調電腦各單元間相互運作的單元。電腦所有的作業程序、指令的執行、資料的傳遞、與其他單元的協調等工作，皆須在控制單元的監督下進行。算術／邏輯單元(Arithmatic/LogicUnit)：ALUALU負責資料的算術運算與邏輯判斷。電腦在讀入資料時，會將其轉換成二進位形式，然後交由ALU進行運算，最後才將運算結果迗回記憶體。CUALU二進位儲存的觀念基數：以2位基數，逄2進位的數制使用符號：0，1共二個位值：整數－2n，2n-1……23，22，21，20小數－1/2，1/4，……1/2m-1，1/2m

3、0與1代表的開關狀態資料的表示與儲存電腦利用電子裝置來處理資料，而這些電子裝置上的電路只有”通電”與”斷電”兩種狀態，通常我們以1表示開，0表示關。因此，在電腦科學中，便以二進位制做為電腦儲存資料的方式。位元（Bit）每一個位元只能儲存一個1或0位元組（Byte）八個位元合成一組字組（word）CPU一次能處理的資料位元數字組越長，CPU處理資料的速度就越快資料的儲存單位（1/2）資料的儲存單位（2/2）儲存單位的換算1KiloByte（KB）=1024bytes=210bytes1MegaByt

4、e（MB）=1024KB=220bytes1GigaByte（GB）=1024MB=230bytes1TeraByte（TB）=1024GB=240bytes1000bytes=1K1000K=1M資料表示法(1/2)資料數值資料字元資料正整數負整數浮點數ASCIIEBCDIC符號位元表示法BIG-5Unicode1的補數法2的補數法資料表示法(2/2)０　０　０　０　０　０　０　０　０　０　１　１　１　０　０　０１Ｘ２５＋１Ｘ２４＋１Ｘ２３＋０Ｘ２２＋０Ｘ２１＋０Ｘ２０＝５６(56)10在電

5、腦中的儲存方式16個數值位元數值表示法：字元表示法：程式設計與程式語言Tellingthecomputerwhattodo程式設計(Programming)Whyprogramming?解決問題(solvingproblem.)Whoprogramtheprogram?Theprogrammerisprogrammingaprogram!程式設計師的工作將問題的解法轉成電腦可認知的程式指令Convertproblemsolutionsintoinstructionforthecomputer.程式

6、設計師必須和「使用者」、「管理者」、「系統分析師」，以及評估你的工作的每個人進行協商，以完成最佳任務。coordinationmeetingswithusers,managers,systemanalysts,andwithpeerswhoevaluateyourwork程式設計的過程定義問題（Define)設計解法(Plan)寫程式（Coding）測試(Test)編寫維護文件(Document)程式語言的分層機器語言MachineLanguage組合語言AssemblyLanguages高階語言

7、High-LevelLanguages非常高階語言VeryHigh-LevelLanguages自然語言NaturalLanguages機器語言都是二進位數字。是最低階的語言０與１，直接代表電路on和off電腦可以直接執行，能有效發揮硬體效能。每一種電腦有自己的機器語言人類使用較不便利組合語言使用助憶碼，（如：ADD,SUB,MUL,DIV…)幫助人類使用。取代原本０與１的機器語言符號。必須經過組譯器，將組合語言程式翻譯成機器語言，電腦才可執行。高階語言最早於1960年代開始使用.寫法像英文

8、語法，所以方便使用。例如:C,BASIC,PASCAL,FORTRAN,COBOL…主要高階程式語言Language應用FORTRAN--FORmulaTRANslator(1954)科學COBOL--COmmonBusiness-OrientedLanguage(1959)商業BASIC--Beginner'sAll-purposeSymbolicInstructionCode教育，商業Pascal--namedafterFrenchinventorBlaisePascal(19