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1、第一講電腦組成架構朱子豪教授2授課重點l授課目的：了解計算機硬體、軟體概念與程式設計發展概念與流程l程式元素：簡易的程式發展流程l素材：操作程序與理念講義3電腦基本概念l電腦的架構l人、硬體、軟體、韌體(firmware)l電腦硬體的組成l輸入單元、記憶單元、算數邏輯單元、控制單元、輸出單元l電腦軟體的組成l系統軟體、應用軟體l電腦週邊l滑鼠、鍵盤、印表機、掃描器etc4電腦系統元件l電腦系統有四個部分：l硬體l軟體l資料l使用者5電腦系統元件l硬體l電腦中的機械裝置l任何可以觸摸得到的東西l軟體l也稱為程式，用來告訴電腦要做什麼l有上千種軟體程式可供個人電腦使用6電腦系統元件l資料l是片段的
2、資訊l電腦會組織和呈現資料l使用者l人操作電腦l最重要的部分l告訴電腦要做什麼7資訊處理循環l資訊處理循環的步驟l輸入l處理l輸出l儲存8電腦硬體之架構輸輸入入單單元元輸輸出出單單元元中央處理器中央處理器(CPU)(CPU)算數邏輯單元算數邏輯單元控制單元控制單元記憶單元記憶單元9必要的電腦硬體l電腦使用相同的基本硬體l電腦硬體裝置共有四大類10必要的電腦硬體l處理器l電腦的大腦l處理來自於程式的指令l處理資料l大部分的電腦都有好幾個處理器l中央處理單元(CPU)11必要的電腦硬體l記憶體l儲存資料或程式l隨機存取記憶體(RAM)l揮發性的(volatile)l儲存目前的資料和程式lRAM 愈
3、多，系統就愈快l唯讀記憶體(ROM)l程式會永久地儲存在裡面l會引導電腦的啟動 12CPU、記憶體及外部設備之互動13必要的電腦硬體l輸出入裝置l讓使用者可以與電腦互動l輸入裝置可接收資料l鍵盤、滑鼠l輸出裝置可傳送資料l螢幕、印表機、喇叭l其他的輸出入裝置l觸控式螢幕14必要的電腦硬體l儲存器l永久性地儲存資料和程式l與 RAM 不同l磁碟儲存裝置l軟碟和硬碟l使用磁性來存取資料l光碟儲存裝置lCD 與 DVD 裝置l使用雷射光來存取資料15軟體賦予機器生命l告訴電腦要做什麼l程式(program)是對電腦下達的指令(instruction)的集合(set)l兩種形式：l系統軟體l應用軟體1
4、6軟體賦予機器生命l系統軟體l最重要的軟體l作業系統(OS)lWindows XPl網路作業系統lWindows Server 2003l公用程式 lSymantec AntiVirus17軟體賦予機器生命l應用軟體l可完成特定的工作l最常見的軟體形式lMS Wordl大部分在電腦上使用的都是這類軟體18電腦資料l就其本身而言對使用者是沒有太多意義的l使用二進位系統來儲存l資料可以被組織成檔案19電腦的記憶單位l1Byte=8 bitsl1 KB(Kilo Byte)=1024 bytes=210 bytesl1 MB(Mega Byte)=1024KB=220 bytesl1 GB(Giga
5、 Byte)=1024MB=230 bytesl1 TB(Tera Byte)=1024GB=240 bytesl1 PB(Peta Byte)=1024TB=250 bytes20程式設計基本概念l程式是什麼?l程式語言的應用範疇l程式的基本資料型態 l資料結構與演算法l程式流程圖l各種程式語言l資料庫系統21程式是什麼?l程式(program)是對電腦下達指令(instruction)的集合(set)22程式語言的應用範疇l科學計算l商業應用l人工智慧l地理資訊系統23程式的基本資料型態l資料的表示在程式語言中為一項重要的主題，有效的掌握資料型態幫助程式能更有效率的執行l一般程式語言常見的
6、資料型態如：整數(integer)、字串(string)、浮點數(float)、陣列(array)等24資料結構與演算法l資料結構為資料在電腦裡面的表示方法和存取方法，而演算法就是電腦處理這種資料的詳細操作流程。不同資料所使用的演算法可能不盡相同。l資料結構+演算法=程式25程式流程l程式設計撰寫前比須先確定程式的架構，而繪製程式流程圖可作為程式設計的藍本，並且展示程式整體邏輯架構，常用表示方式如下開始開始結束結束輸入輸入/輸出輸出資料資料磁碟磁碟條件條件判斷判斷是是否否運算運算/處理處理/轉換轉換邏輯流向邏輯流向26程式流程圖開始開始輸入成績輸入成績是否是否及格及格是是否否結束結束輸出輸出”及格及格”輸出輸出”不及格不及格”27各種程式語言l常見的程式語言如lFORTRAN、Pascal、COBOL、DelphilC,C+、Basic(Visual Basic)、Java、C#、PythonlPerl、PHP、ASP、JSP