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教学过程
图2-5.1 计算机内的五大部件
二、计算机指令与程序
计算机根据人们预先设计的一串指令来自动地进行数据的计算和信息的加工处理，这一串指令就称为程序。

一个指令规定计算机执行一个基本操作。

一个程序规定计算机完成一个完整的任务。

由于计算机只能识别二进制数，所以指令也必须用二进制代码表示，这就是机器指令。

为了便于记忆和使用，人们发明了用英文字母和符号代表指令的方法，这就是汇编指令和汇编语言。

后来计算机专家又发明了与我们日常使用习惯很接近的“高级”语言，常用的高级语言有：Pascal、C、Java等。

汇编语言和高级语言都要由专门的程序“翻译”成机器指令，计算机才能识别并执行。

例如，加法操作对应的指令：
机器指令汇编指令高级语言
11000110 ADD C，A C=C+A
【想一想】
我们在五年级学过的LOGO是高级语言吗？为什么？LOGO中是如何做加法的？
三、计算机工作原理
计算机的基本工作原理是存贮程序和程序控制。

存储程序是指人们必须事先把计算机程序及相关的数据，输入并存储在计算机的存储器中。

程序控制是指计算机能自动地逐一取出程序中的指令，加以分析并执行规定的操作。

这就是美籍匈牙利数学家冯.诺依曼在20世纪40年代计算机诞生的初期提出来的“程序存储”原理。

【知识拓展】计算机之父--冯·诺依曼
1945年6月，冯.诺依曼提出了在数字计算机内部的存储
器中存放程序的概念，被称为“冯.诺依曼结构”，按这一结构
建造的计算机称为存储程序计算机（又称为通用计算机）。

冯.
诺依曼计算机主要由运算器、控制器、存储器和输入输出设备
组成，它的的特点是：程序以二进制代码的形式存放在存储器中；所有的指令都是由操作码和地址码组成；指令在其存储过程中按照执行的顺序；以运算器和控制器作为计算机结构的中心等。

直到目前，计算机仍是按照这个原理进行工作和加工处理信息的。

下面就以一个汇编语言程序在计算机中的运行过程来说明计算机的工作原理。

例如，要求计算机实现将13和15相加，结果28放在CPU的累加器中。

具体步骤如下：
1、编写程序
用3条汇编指令，就可以实现两个数相加。

LD A，DH ；将16进制数D（即13）送累加器A
ADD A，FH ；将16进制数F（即15）与累加器中的D相加
HALT ；暂停
想一想，执行了以上3条指令后，累加器A中存储的数是多少？
2、输入程序
将以上程序输入到计算机的内存中，并由汇编程序“翻译”成目标程序（机器指令）。

见表2-5.1。

源程序目标程序说明
LD A，DH 00111110；表示“取数”操作
00001101；表示“操作数”13
ADD A，FH 11000110；表示“累加”操作
00001111；表示“操作数”15
HALT 01110110；表示“暂停”操作
表2-5.1
目标程序占用00H～04H共5个存储单元，如图2-5.3所示。

目标程序
代码
图2-5.3程序存储及执行过程
3、执行程序
对照图2-5.3，程序执行过程大致如下：
第一步：CPU首先将第一条指令的地址00H存入指令计数器。

第二步：控制器发出取“指令”信号，从地址为00H的单元中取出指令，经
过“译码器”翻译为“取数”指令，执行取数操作。

因为该指令占用两个单元，所以指令计数器加2变成02H，表示下一条指令的
地址。

第三步：控制器第二次发出取“指令”信号，从地址为02H的单元中取出指令，经过“译码器”翻译为“累加”指令，执行累加操作。

同样，指令计数器加2加变成04H，表示下一条指令的地址。

第四步：控制器第三次发出取“指令”信号，从地址为04H的单元中取出指令，经过“译码器”翻译为“暂停”指令。

因此控制器不再发出“取指令”信号，
工作停止。

最后，累加器A中的内容是1CH（即十进制数28）。

由此可见，计算机的工作过程就是：将事先准备好的程序连同程序运行需要
的数据一起输入到计算机的存储器中保存，然后由CPU（控制器）发出信号自动地
逐条取出存储器中的指令执行，直到程序中的指令全部执行为止。

这个过程就是
冯.诺依曼的“程序存储”工作原理。