計(jì)算機(jī)文化導(dǎo)論_第1頁
計(jì)算機(jī)文化導(dǎo)論_第2頁
計(jì)算機(jī)文化導(dǎo)論_第3頁
計(jì)算機(jī)文化導(dǎo)論_第4頁
計(jì)算機(jī)文化導(dǎo)論_第5頁
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文檔簡介

第一章計(jì)算機(jī)文化導(dǎo)論

同學(xué)們好!現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)計(jì)算

機(jī)文化導(dǎo)論。/

計(jì)算機(jī)文化的概念

■‘計(jì)算機(jī)的發(fā)展史

計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、分類及應(yīng)用

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與基本工作原理

計(jì)算機(jī)文化中的道德規(guī)范

廠計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

1.1計(jì)算機(jī)文化的概念

一、計(jì)算機(jī)文化一詞的由來5

二、計(jì)算機(jī)文化在人類文明發(fā)展史中的地位4P

目錄退出打計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

計(jì)算機(jī)文化一詞的由來

計(jì)算機(jī)文化一詞起源于1981年召開的第三次世界

計(jì)算機(jī)教育會議(WorldConferenceonComputerin

Education,3rd,1981,簡稱WCCE,81)。當(dāng)時(shí),微型機(jī)

的發(fā)展正處在起步階段,一批與會學(xué)者高瞻遠(yuǎn)矚,

預(yù)見計(jì)算機(jī)技術(shù)對人類社會發(fā)展的深遠(yuǎn)影響,呼吁人

民要高度重視計(jì)算機(jī)知識的教育,在這次會議上,人

們首次使用了“計(jì)算機(jī)文化"(ComputerLiteracy)一詞。

WCCE,81所提的計(jì)算機(jī)文化,就是“計(jì)算機(jī)應(yīng)用

知識與應(yīng)用能力”。

計(jì)算機(jī)文化反映了人類對自身智力的開發(fā),通過

電腦和人腦的高度融合,將為人類創(chuàng)造出更加燦爛的

文明。

廠計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

計(jì)算機(jī)文化在人類文明發(fā)展史中的地位

計(jì)算機(jī)文化反映的是人類對自身智力的開發(fā),

通過人腦和電腦的融合,將為人類創(chuàng)造出更加燦

爛的文明。

?微型計(jì)算機(jī)的普及:加快了人們工作和生活的節(jié)奏。

?網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用:縮短了世界的距離。

?多媒體的應(yīng)用:使人們的生活更加豐富多彩。

下廠計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

k人類經(jīng)歷的信息革命:

第一次信息革命:語言的產(chǎn)生一一人類交流和傳播

信息最早的工具。

第二次信息革命:文字的出現(xiàn)一一它能保留信息,

對人類文化的發(fā)展起了重要的作用。

第三次信息革命:印刷技術(shù)的發(fā)明一一在更大的

范圍內(nèi)以更快的速度傳播人類文明。

第四次信息革命:計(jì)算機(jī)文化一一成為推動人類文

明向前發(fā)展的巨大動力。

1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展史

u一、電子計(jì)算機(jī)的誕生

o二、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史

u三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢

o四、計(jì)算機(jī)在中國的發(fā)展現(xiàn)狀

目錄v^_,退出廠計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

、電子計(jì)算機(jī)的誕生

1964年,在美國陸軍部的主持下,美國賓悉

法尼亞大學(xué)的艾克特(Ecket)和莫奇里(Mauchley)

成功地設(shè)計(jì)了世界上第一臺電子計(jì)算機(jī),簡稱為

ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAnd

Calculator),它占地170平方米,重28噸,耗電

150kW,使用了18800個(gè)電子管,5000個(gè)繼電器,

運(yùn)算速度為5000次/秒。

8計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

r二、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史

第一代計(jì)算機(jī):從第一臺電子計(jì)算機(jī)ENIAC問世到50年代末。

特征:采用電子管為主要邏輯元件;使用機(jī)器語言編制程序。

第二代計(jì)算機(jī):從50年代到60年代初。

特征:用晶體管代替電子管;開始使用計(jì)算機(jī)高級語言。

第三代計(jì)算機(jī):60年代中期到70年代初期。

特征:用中、小規(guī)模集成電路代替分立元件晶體管;采用多

道程序及并行處理等技術(shù)。

第四代計(jì)算機(jī):從1972年到今天。

特征:大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路、并行處理技術(shù)、

多機(jī)系統(tǒng)、分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算網(wǎng)絡(luò)等;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、y

分布式操作系統(tǒng)、高級語言等?!?/p>

廠計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢

1、智能化

2、網(wǎng)絡(luò)化

3、多媒體

4、元器件的發(fā)展趨勢

5、體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢

方計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

四、計(jì)算機(jī)在中國的發(fā)展現(xiàn)狀

1952年,開始重視電子計(jì)算機(jī)的研究工作,成立

了第一個(gè)有關(guān)電子計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的研究小組。

1956年,正式將計(jì)算機(jī)的發(fā)展規(guī)劃列入《十二年

科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》。

1958年,試制成功第一臺國產(chǎn)電子計(jì)算機(jī)JS—1機(jī)。

1964年,自制第一批晶體管計(jì)算機(jī)。

1971年,研制了一批集成電路計(jì)算機(jī)。

1983年,研制成功“銀河I”巨型機(jī)。

1992年,研制成功“銀河巨型機(jī)。

討算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

1.3計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、分類及應(yīng)用

占計(jì)量通陽

號下算機(jī)的應(yīng)心

目錄下一城A退出

TT計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

二一、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

1、運(yùn)算速度快

2、精確度高

3、有記憶能力

4、有邏輯判斷能力

5、能在程序控制下自動進(jìn)行工作

貢下

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

二、計(jì)算機(jī)的分類

,按功能分:專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)。

從規(guī)模和功能的角度可分為:

1、巨型機(jī)2、大中型計(jì)算機(jī)

小型機(jī)4、微型機(jī)

工作站小巨型機(jī)

實(shí)現(xiàn)小巨型機(jī)的主要途徑有兩條:

①利用高性能微處理器組成并行多處理系統(tǒng),使

巨型機(jī)小型化;

②把部分巨型機(jī)技術(shù)引入超級小型機(jī),使小型機(jī)

巨型化。

三、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

1、科學(xué)計(jì)算2、數(shù)據(jù)處理

3、實(shí)時(shí)控制

4、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造

5、智能模擬6、通信和文字處理

7、多媒體技術(shù)

8、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息高速公路'

9、教育10、軍事

11、電子商務(wù)

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

14

?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與基本工作原理

a

計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與編碼及數(shù)的表示

S

電子計(jì)算機(jī)的軟硬件系統(tǒng)及工作原理

計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展

M

操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展

sm[利用計(jì)算機(jī)解題的基本步驟

計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)

i錄下一城》退出

G計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

酊二一、計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與編碼及數(shù)的表示

1、進(jìn)位計(jì)數(shù)制

2、二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換

3、計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制數(shù)的優(yōu)點(diǎn)

4、二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換

5、計(jì)算機(jī)的各種編碼

6、計(jì)算機(jī)中帶符號數(shù)的表示及運(yùn)算

7、數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示

下一了》>

方計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

1、進(jìn)位計(jì)數(shù)制

(1)十進(jìn)制數(shù)制

主要特點(diǎn):

①有十個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號:0、1、2、3、4、5、6、

7、8、9,故其基數(shù)為10;

②按“逢十進(jìn)一”的規(guī)則進(jìn)行計(jì)數(shù)。

例:666.66=6X102+6X10i+6X10°+6X104+6XIO-2

上一天下

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

(2)二進(jìn)制數(shù)制

主要特點(diǎn):

①僅有兩個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號:0和1,其基數(shù)為2;

②按“逢二進(jìn)一”的規(guī)則計(jì)數(shù)。

5432

例:(101101.11)2=1X2+1X2+1X2+1X2+

0X251X20+lX2/+lX2-2

=32+0+8+4+0+1+0.5+0.25

=(45.75)1。

方計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

u

(3)八進(jìn)制數(shù)制

主要特點(diǎn):

①有八個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號:0、1、2、3、4、5、6、

7,其基數(shù)為8;

②按“逢八進(jìn)一”的規(guī)則計(jì)數(shù)。

例:(642)8=6X82+4X81+2X8。=(418)io

(10,100,101.010,110,1)2=(245.264)8

(267.435)8=(010110111.100011101)2

匕一,下一切》

石計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

(4)十六進(jìn)制數(shù)制

主要特點(diǎn):

①有16個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號:0、1、2、3、4、5、6、7、

8、9、A(10)>B(ll)>C(12)、D(13)、E(14)、F(15),

其基數(shù)為16位;

②按“逢十六進(jìn)一”的規(guī)則計(jì)數(shù)。

例:(9B4.4)i6=9X162+11X161+4X160+4X16-1

=(2484.25)10

上一頁下

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

二一十六進(jìn)制對照表

二一八進(jìn)制對照表

二進(jìn)制十六進(jìn)制

1-

二進(jìn)制八進(jìn)制00000

00011

000000102

001100113

01004

010201015

011301106

01117

100410008

101510019

1010A

11061011B

11171100C

1101D

1110E

芬計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

u

小結(jié):無論是什么進(jìn)制的數(shù),均可以寫成相

應(yīng)的展開式。設(shè)有一個(gè)A進(jìn)制的數(shù),則若該數(shù)為

BnBn_1...B2B1B0B_1B_2...B_m,則該數(shù)可以寫成其對

應(yīng)的展開式如下:

n111

BnXA+B『iXA'+…+B2XA?+B]XA】+

12m

B0XA°+BjXA-+B_2XA-+...+B_mXA'

務(wù)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

2、二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換

(1)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)—“除2取余”

(2)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)—“乘2取整”

(3)帶整數(shù)和小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)一

—由方法一和方法二綜合組成。

=(f

1101

余數(shù)二進(jìn)制數(shù)低位

1

0

1

1二進(jìn)制數(shù)高位

芳計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

例2:(O.6875)io=()2

0.6875

X2整數(shù)

1.37501二進(jìn)制數(shù)高位

X2

0.7500

*2

1.50X“

X2二進(jìn)制數(shù)低位

1.01

貢下方計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

例2:(O.6875)1O=(O.1O11)2

0.6875

/c整數(shù)

1.37501二進(jìn)制數(shù)高位

X2

0.7500

*2

1.501

X2二進(jìn)制數(shù)低位

1.01

貢下方計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

例3:(13.6875)lo=(13)lo+(O.6875)lo

=(1101)2+(0.1011)2=(1101.1011)2

例4:(101.101)2=1X22+0X21+1X2。

+1X2-1+0X2-2+1X2-3

=4+0+1+0.5+0+0.125=(5.625)i0

下冢計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

3、計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制數(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)便于用電子器件模擬表示

(2)節(jié)約設(shè)備

(3)運(yùn)算簡單

(4)可靠性高

不三4、二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換

(1)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù):以小數(shù)點(diǎn)為分界點(diǎn),

左右三位一節(jié),不足三位以零補(bǔ)足三位。

例(101101.01)2=(101,101.010)=(55.2)8

(2)八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù):將每位八進(jìn)制數(shù)碼以

三位二進(jìn)制數(shù)表示。

例」(76.42)8=(111110.100010)2=(111110.10001)2

貢下拓計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

(3)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù):以小數(shù)點(diǎn)為分界點(diǎn),

左右每四位一節(jié),不足四位以零補(bǔ)足四位。

(1111011011.100101011)2=(1151101,1011.100150101,1000)2

=(3DB.958)i6

(4)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù):將每位十六進(jìn)制數(shù)

碼以四位二進(jìn)制數(shù)表示。

例(A3B.C)16=(101000111011.1100)2

=(101000111011.11)2

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

5、計(jì)算機(jī)的各種編碼

(1)字符編碼---ASCII碼

(2)國家標(biāo)準(zhǔn)漢字編碼一GB231編碼

低7位代碼01?94

0100100100100100100100101常用符號(94)

000100100011010001010110011110002序號.羅馬數(shù)字(72)

3GB1900圖形字符集(94)

高7位代碼0102030405060708

4日文平假名(83)

5日文片假名(86)

011000016啊阿埃挨哎唉哀皚

16

011000117薄看保堡飽寶抱報(bào)第一級漢字(3755)

55

011001028病

并玻菠播拔缽波56

第二級漢字

011001119場嘗常長償腸r敞(3008)

87

011010020礎(chǔ)儲矗搐觸處揣川88

(空區(qū)位)

001010121怠耽擔(dān)丹單鄲膽

94

GB231編碼局部表GB2312編碼總體布局

32計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

6、計(jì)算機(jī)中帶符號數(shù)的表示及運(yùn)算

(1)原碼

原碼就是用最高位表示數(shù)的正、負(fù)號,0表示正,1表

示負(fù),而數(shù)值部分用最高位以后的若干位來表示。

(2)補(bǔ)碼

補(bǔ)碼的取碼原則是:正數(shù)的補(bǔ)碼和其原碼相同;負(fù)數(shù)

的補(bǔ)碼是它的原碼除符號位外逐位取反(即0變1,1變0),

最后在末位加1。

(3)反碼

原碼變反碼的規(guī)則為:正數(shù)的反碼與原碼相同;負(fù)數(shù)

的反碼是將它的原碼除符號位外逐位取反。

打計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

u原碼、補(bǔ)碼的幾個(gè)例子

十進(jìn)制原碼補(bǔ)碼

870101011101010111

-871101011110101001

1270111111101111111

-1271111111110000001

00000000000000000

-01000000000000000

采用補(bǔ)碼來表示正、負(fù)整數(shù)時(shí),+0和-0的取碼

是完全相同的,而原碼對+0和-0的取碼是不相同的。

一頁下行計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

補(bǔ)碼的加減法可用下列公式進(jìn)行:

[X+Y刖=[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)

[X-Y]#=[X]#+[-Y]#

[[X]補(bǔ)]補(bǔ)=[X]原

例:設(shè)X=44Y=59求X+Y=?X—Y=?

由[X]補(bǔ)=0101100[Y]補(bǔ)=oonion

[-Y]補(bǔ)=11000101[-Y]原=10111011

故[X+Y^=[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)=01100111

得X+Y=+1100111=(+KB),

由[X—Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[—Y]補(bǔ)=11110001

[X—Y]原=[[X-Y]補(bǔ)]求補(bǔ)=1000Y11

得X—Y=-0001111=(-IS%。

7、數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示

(1)數(shù)的定點(diǎn)表示:將計(jì)算機(jī)中的小數(shù)點(diǎn)的位置

視為是固定不變的。

①定點(diǎn)整數(shù)

dO

格式

符號位數(shù)值部分(尾數(shù))小數(shù)點(diǎn)位置

②定點(diǎn)小數(shù)

格式

符號位小數(shù)點(diǎn)位置數(shù)值部分(尾數(shù))

:-2*191)和-1(1—2-(n-D)

上■一近4?-

下一行計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

(2)數(shù)的浮點(diǎn)表示

格式

IW階碼(E)數(shù)符小數(shù)點(diǎn)位置尾數(shù)(d)

階碼是指數(shù)部分的值,表示塞次,其基數(shù)通常取2。

X=+dX2+E

例如256.5的浮點(diǎn)格式(32位)為:

00001001010000000010000000000000

j險(xiǎn)<階--碼-:A7位?數(shù)符t<-------尾-數(shù)--:2-3-位-

9

所以(256.5)10=(0.1000000001)2X2

冢計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

u

這種32位浮點(diǎn)格式所能表示的數(shù)的范圍是:

最大正數(shù):(1—2-23)*2127

最小正數(shù):2Tx2T28=2T29

最大負(fù)數(shù):一2-1X2T28=—2-29

最小負(fù)數(shù):一(1—2-23)X2127

也即:2T2?兇0(1—2—23)X2127

下資計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

二、電子計(jì)算機(jī)的軟硬件系統(tǒng)及工作原理

>外存儲器

輸入設(shè)備取內(nèi)存儲器輸出設(shè)備

A

存取

數(shù)數(shù)

運(yùn)算-

年制器運(yùn)算器

A數(shù)據(jù)信息命令-

?控制信息輸入命令I(lǐng)輸出命令

馮?諾依曼結(jié)構(gòu)的基本組成

馮?諾依曼計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)不僅依賴于控制器、運(yùn)算

器、存儲器等物理設(shè)備,也依賴于計(jì)算機(jī)的指令與程序。

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1、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是指組成計(jì)算機(jī)的所有電子機(jī)械裝置的總稱。

(1)輸入輸出設(shè)備

把按一定形式表示的計(jì)算程序和數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī),再將計(jì)算機(jī)

運(yùn)算操作的結(jié)果轉(zhuǎn)化為人或其它設(shè)備能夠接受和識別的信息形式。

.(2)存儲器

存放程序和數(shù)據(jù)。

(3)運(yùn)算器

執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算

(4)控制器

指揮計(jì)算機(jī)中各部件按指令要求進(jìn)行需要的操作。

(5)總線

計(jì)算機(jī)各部分之間進(jìn)行信息傳送的一組公共通道。

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-2、計(jì)算機(jī)的工作原理

①采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)或指令。

②將程序事先存入存儲器中,使計(jì)算機(jī)在工作時(shí)能自動高速地從

存儲器中取出指令加以執(zhí)行。

③由計(jì)算器、存儲器、控制器、輸入裝置和輸出裝置五大基本部

件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng),并且規(guī)定了這五部分的基本功能。

(1)指令和程序

指令:人對計(jì)算機(jī)發(fā)出的工作命令,命令計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作。

指令的組成:|操作碼、操作藪]

程序:按照運(yùn)算過程的要求將指令按順序排列起來構(gòu)成的一個(gè)

指令序列。

(2)存儲程序和程序控制工作原理

把解決某一問題的程序和有關(guān)數(shù)據(jù)一起輸入到存儲器中按序保存

起來,工作時(shí)只要給出該程序中第一條指令的存放地址,控制器就可

在PC的引導(dǎo)下,按序取出該程序中的每一條指令,直到執(zhí)行完程序中

的所有指令時(shí)為止。

上一了①下

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3、計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)

軟件的概念:電子計(jì)算機(jī)為解決某問題而編寫的程序及運(yùn)用

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所需的手續(xù)、規(guī)則、文件的總稱。

軟件的分類:

1)、系統(tǒng)軟件:充分利用計(jì)算機(jī)資源,便于使用、管理、操作維護(hù)計(jì)

算機(jī)編制的程序的總稱。

2)、應(yīng)用軟件:為解決各類實(shí)際應(yīng)用問題而編制的程序。

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?浮系統(tǒng)軟件包括:

A、操作系統(tǒng)

是管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件資源的大型程序。

B、語言處理程序

主要有匯編程序、解釋程序、編譯程序。

C、服務(wù)性程序

指為了幫助用戶使用與維護(hù)計(jì)算機(jī),提供服務(wù)性手段而編制

的一類程序。

4、計(jì)算機(jī)軟、硬件之間的相互關(guān)系

(1)硬件是基礎(chǔ),軟件依賴于硬件的存在而發(fā)生作用。

(2)軟件是硬件功能的擴(kuò)充和完善。

(3)硬件和軟件相互滲透,相互促進(jìn),并可以相互轉(zhuǎn)化。

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H三、計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展

計(jì)算機(jī)語言的分類:

1、機(jī)器語言

是機(jī)器指令所構(gòu)成的語言,每一條機(jī)器指令就是一條機(jī)器語

言的語句。

2、匯編語言

特點(diǎn):用助記符表示機(jī)器指令中的操作碼,用符號或符號地

址表示機(jī)器指令中的操作數(shù)或數(shù)的存放地址。

匯編語百源程序A執(zhí)行匯編程序機(jī)器語言目標(biāo)程序

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