注册电气工程师考试基础部分计算机.ppt

1、7.7计算机系统,7.7.1计算机系统概述 概念：计算机是用于存储和处理信息的机器。 1.计算机系统组成,计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件的核心是CPU；软件的核心是操作系统。,2.计算机的发展 世界上第一台名为ENIAC的数字电子计算机于1946年诞生在美国。 经历4代（硬件软件都发生了巨大变化） 第一代（1946-1958）采用电子管，速度每秒仅几千次，内存容量仅几KB ，主要用于科学计算；用机器语言或汇编语言编写程序。 第二代（1958-1964）采用晶体管，运算速度每秒达几十万次，内存容量扩大到几十KB，已由科学计算扩展到数据处理和自动控制；出现了FORTRAN等高级语言。 第

2、三代(1964-1970) 采用集成电路，运算速度每秒达几十万至几百万次，开始广泛应用于各个领域；高级语言有了很大发展，并出现了操作系统和会话式语言。 第四代(1971年至今) 采用大规模和超大规模集成电路，运算速度每秒达几千万至十万亿次，应用范围已渗透到各行各业，并进入了以网络为特征的时代。,3计算机的分类 1)按信息表示分： 数字计算机、模拟计算机和混合计算机； 2)按用途分: 通用计算机和专用计算机； 3) 按速度、存储容量、功能、以及软硬件规 模分: 巨型机、大中型机、小型机、微型机、工作站与服务器等。,4计算机的特点 计算机的主要特点是：数据处理速度快、计算精度高、存储容量大、具有逻

3、辑判断能力且通用性强。 计算机的主要应用有：数值计算、数据处理、实时控制、辅助设计、人工智能、网络功能等。,7.7.2 计算机硬件的组成及功能,计算机系统的硬件与软件系统： 1）硬件系统(支持计算机运行的电子线路、器件、设备等有形的物理体的集合） 2）软件系统（支持计算机运行的程序、数据等无形的信息的集合）,计算机硬件的组成,计算机硬件的功能,1中央处理单元 中央处理单元CPU（Control Processing Unit）是微型计算机的核心部件，是包含有运算器、控制器、寄存器组以及总线接口等部件的一块大规模集成电路芯片，也称微处理器MPU（Microprocessing Unit 或 Mi

4、croprocesser）。,控制器功能： 从存储器取出指令、分析解释指令，按照指令要求依次向其他各部件发出控制信号，并保证各部件协调一致地工作。 运算器的功能： 对信息进行加工和处理，特别是完成算术与逻辑运算。 寄存器组： 存放操作数、操作结果等信息,2主存储器 主存储器是微型计算机中存储程序、原始数据、中间结果和最终结果等常用的各种信息的部件。 按其功能和性能，可以分为： A）随机存储器RAM（Random Access Memory） 特点：可读可写；掉电信息丢失。应用场合 B）只读存储器ROM（Read Only Memory） 特点： 只能读出不可写；掉电信息保持。 应用场合,关于存

5、储器的容量的几个概念,位（bit）：存储一位二进制的最小单位 字节（Byte）：8位二进制位构成一个字节 字（Word）：一般为16位二进制位（两个字节）构成 地址：反映存储器空间单元的数量，与计算机地址总线有关。设某计算机地址线有16条，则其地址空间=216 =65536（0000HFFFFH） 存储容量：存储二进制信息的数量 存储容量=地址空间每个单元的位数 KB=1024 8 MB=1024 KB 8 GB= 1024 MB 8,3输入设备 输入设备的功能是把程序和数据信息转换成计算机中的电信号，存入计算机中。常用的输入设备有键盘、鼠标和光笔等。 4输出设备 输出设备的功能是将计算机内部

6、需要输出的信息以文字、数据、图形、声音等人们能够识别的方式输出。常用的输出设备有显示器和打印机等。,5总线 总线是一种内部结构，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线。按照功能划分，大体上可以分为地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。由于地址只能从CPU传向存储器或IO端口，所以地址总线总是单向的，数据总线一般是双向的。,6数/模和模/数转换 D/A转换器： 能将数字信号转换成模拟信号的电路称为数/模转换器。一般用于计算机D/A转换器的输出通道。 A/D转换器： 能将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模/数转换器

7、。一般用于计算机控制系统的输入通道。,（1）数/模转换的基本原理 数字量是用二进制表示的，为了将数字量转换成模拟量，将每位二进制数按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，得到与数字量成正比的总模拟量。 最典型的D/A转换器是R-2R的T形电阻网络D/A转换器,i =,vO= iRf=,二进制数与模拟电压vO成正比。,例如：8位D/A转换器，全1，即：11111111b=FFH=28-1=255 转换输出电压为5V，问：当数字量是01101100时（108），输出电压为：108*5/（28-1）=2.12V 该D/A转换器能识别的最小电压是1*5/255=0.0196（数字量000

8、00001时）,（2）模/数转换的基本原理 在模/数转换中，因为输入的模拟信号在时间上是连续量，而输出的数字信号代码是离散量，所以进行转换时必须在一系列选定的瞬间（亦即时间坐标轴上的一些规定点上）对输入的模拟信号采样、保持，然后再把这些取样值转换为输出的数字量。,例如：12位A/D转换器： 最大转换电压10v,对应的最大数字量是： 212-1，那么：当输入电压为4v时。数字量是多少？ 4*（212-1）/10 =1638=011001100110B 最小识别的电压是： 10/ （212-1）=0.024v,7.7.3 计算机软件的组成及功能,计算机软件分为系统软件和应用软件两大类。 系统软件：

9、是用来管理、维护计算机及协调计算机内部更有效地工作的软件，主要包括操作系统、语言处理程序和一些服务性程序。 应用软件：是为某个具体应用开发的软件，如文字处理软件、杀毒软件、财会软件、人事管理软件等。,1.系统软件 1)操作系统 它是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，是系统软件的核心。 功能：CPU管理、作业管理、存储管理、文件管理和设备管理。提供用户与计算机之间的接口。,2)计算机程序设计语言 (机器、汇编、高级语言）,程序设计语言是专门用来为人与计算机之间进行信息交流而设计的一套语法、语义的代码系统。 几个概念：指令；机器语言；汇编语言；高级语言。,计算机各种语言的特点：,机器语言： 直接

10、用二进制代码表示指令系统的语言称为机器语言。 特点：运行快，占内存少，不易编写和移植。与机器硬件有关。 汇编语言：汇编语言是将指令的操作码和操作数改为助记符的形式书写的一种语言。 特点：须经汇编程序翻译成机器语言才可执行，速度快，在内存少，与硬件有关，移植性差。,高级语言：是用一种接近于人类的自然语言和数学语言编写的程序语言。 特点：须经翻译程序（解释系统或编译系统）翻译成目标代码才可执行，速度慢（相对汇编语言），占内存大，与硬件无关，可移植。 解释系统与编译系统的差别：,编译过程 ：,解释过程：,3) 系统服务软件,系统服务软件是开发和研制各种软件的工具。 （1）诊断程序 ：如：自检程序 （

11、2）调试程序 ：如： DEBUG程序 （3）编辑程序 ：如：EDIT 程序,2应用软件,几种应用软件类别： 文字处理软件 如： Word 和WPS等 表格处理软件 如： Excel 辅助设计软件 如：AUTOCAD 数据库管理软件 如：FOXPLOR 专用软件 某企业或某系统专用,7.8信息表示,7.8.1信息在计算机内的表示 1数值信息 数值信息在计算机中都是用二进制表示的。这些数值信息可以分为整数和实数两大类。这里的实数是既有整数又有小数的数。,数值码,代码,(研究数值表示的方法),（1）无符号的整数（正整数） 计算机字长是n，则 表示的无符号的整数范围是：02n-1。例如：n=8,则用2

12、进制表示的无符号整数范围是： 0000000011111111 （2）有符号的整数（整数 ） 最高位为符号位，“0”表示“+”，“1”表示“”。计算机常用原码、反码、补码表示机器数。,1）原码 最高位为符号位，其它位按照一般的方法来表示数的绝对值。 当计算机字长为n时： X0 X原=X X0 X原=2n-1+X 例如，当机器字长为8位二进制数时: 9原 = 00001001 -9原 = 10001001 原码表示的整数范围是：（2n-11）（2n-11），其中n为机器字长。8位二进制原码表示的整数范围是127127,2）反码 对于一个带符号的数来说，正数的反码与其原码相同，负数的反码为其原码除

13、符号位以外的各位按位取反。当机器字长为8位时： X0 X反=X X0 X反=2n-1+X（取反） 例如, 当机器字长为8位二进制数时： +91原01011011= 91反 ； -91原11011011 -91反10100100,（3）补码 正数的补码与其原码相同，负数的补码为其反码在最低位加1（对负数的原码最右边位扫描遇第一个“1”以后逐位取反）。当机器字长为8位时： X0 X补=X X0 X补=2n lXl +91原01011011 = +91反+91补 -91原11011011 ； -91反10100100 ； 0补00000000 127补01111111 128补10000000 补码

14、表示的整数范围是2n-1（2n-11），其中n为机器字长。8位二进制补码表示的整数范围是128127,补码的运算,补码运算，可以将减法变为加法运算，使运算更为简单。 运算规则：,补码运算：,负数的补码 = 数值位逐位求反(反码) + 1 如 +5 = （0 0101） -5 = （1 1011） 通过补码，可以将减法运算转化为加法运算。 即：减去一个数用加上该数的补码来实现,例：用二进制补码运算求出 1310 、1310 、1310 、1310,结论： 将两个加数的符号位和来自最高位数字位的进位相加，结果就是和的符号,解：,例5：用补码运算,25+（-46）=,（25）补=00011001,（

15、-46）补=11010010,11101011,（11101011）补=10010101= -21,-21,运算中的溢出问题,溢出：当运算结果超过了数的表示范围，使 符号发生了变化，称为产生了溢出。 例6：-23-123=-146-128 - 8位二进制数有溢出,X,例7：,-23补+-123补,Cs+1=1,Cs=0,OV=Cs CS+1 =0 1=1,结论：有溢出，应增加位数。,2西文信息 常用的西文码表是ASCII表，全称是美国标准信息交换码。 3中文信息 （GB2312）；区位码；机内码；汉字扩充编码 4图形信息 图画在计算机中有两种表示方法：图像(image)表示法和图形表示法(gr

16、aphics)。 5. BCD码 用四位二进制数组成一组代码，表示09十个数称二-十进制代码,即BCD码。,表7-1十进制数与BCD码对照表,1）压缩型BCD码 2）非压缩型BCD码 。,44/81,优缺点,1、易于电路实现-每一位数只有两个值，可以用管子的导通或截止，灯泡的亮或灭、继电器触点的闭合或断开来表示。 2、基本运算规则简单。 3、电路实现可靠。,位数太多，不符合人的习惯，不能在头脑中立即反映出数值的大小，一般要将其转换成十进制后，才能反映。,计算机中为什么采用二进制？,7.8.2数制转换,45/81,7.8.2数制转换,数制 计数是数字电路常遇到的问题。在数字电路中多采用二进制数，

17、有时也采用十六进制和八进制数。 下表给出了常用进制之间的对照,46/81,表 几种数制之间的关系对照表,7.8.2数制转换,重点掌握二、十、十六进制整数的相互转换（整数） 书写规则 （1）在数字后面加写相应的英文字母作为标识。 二进制数的后缀为B（Binary）,如：100B； 十六进制数的后缀为H（Hexadecimal）如:10AH； 十进制数后缀为D（Decimal）或省略,如: 109； 八进制数后缀为Q或O（Octal）,如: 172Q （2）在括号外面加数字下标。 如：（1011）2 表示二进制数的1011B （2DF2）16 表示十六进制数的2DF2H (127)10 表示十六进

18、制数的127,48/81,二、十进制数转换成二进制数：,常用方法是“按权相加”。例如： 整数：（100101）B=125+024+023+122+021+120 =32+4+1=37 小数: （0.101）B=12-1+02-2+12-3=0.5+0.125=0.625 （100101.101）B=37.625,一、二进制数转换成十进制数：,整数部分小数部分,十二进制之间的转换,49/81,1. 整数部分的转换,除基取余法：用目标数制的基数（R=2）去除十进制数，第一次相除所得余数为目的数的最低位K0，将所得商再除以基数，反复执行上述过程，直到商为“0”，所得余数为目的数的最高位Kn-1。,例

19、：（81）10=（？）2,得：（81）10 =（1010001）2,十进制数转换成二进制,50/81,例：十进制数25转换成二进制数的转换过程,(25)D=(11001)B,51/81,乘基取整法：小数乘以目标数制的基数（R=2），第一次相乘结果的整数部分为目的数的最高位K-1，将其小数部分再乘基数依次记下整数部分，反复进行下去，直到小数部分为“0”，或满足要求的精度为止。,0.65,2,2,2,2,2,0.8,例:（0.65）10 =( ? )2 要求精度为小数五位,由此得：(0.65)10=(0.10100)2,(81.65)10=(1010001.10100)2,2.小数部分的转换,52

20、/81,从小数点开始，将二进制数的整数和小数部分每四位分为一组，不足四位的分别在整数的最高位前和小数的最低位后加“0”补足，然后每组用等值的十六进制码替代，即得目的数。,例9：111011.10101 B = ? H,111011.10101 B = 3B.A8 H,0011 1011.1010 1000,小数点为界,3 B A 8,二十六进制之间的转换,二进制数转换成十六进制,53/81,(10011100101101001000)B,= (1001 1100 1011 0100 1000)B,( 9CB48 )H =,十六进制数转换成二进制,将每位16进制数展开成四位二进制数，排列顺序不变

21、即可。,位权展开法： 【例】将下列数值转换为十进制数 (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】以下数值中最大的和最小的分别是哪个？ (1234)8 (1234)16 (1234)5 (1234)10 (11011011)2 (219)16 (210)8 (219)10,十进制数转化为二进制的方法,A）凑幂法（在2的整数幂附近的值效果

22、更简单、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（数据较大时更快、不易错） 例如： 4988=137CH=1001101111100B,数制转换小结,1）十进制二进制 十进制二进制 整数 整数除以2取余; 小数 小数乘以2取整 （凑幂法，十十六二法） 二进制十进制 位权展开法： 2）十进制十六进制 十进制十六进制 整数 整数除以16取余 十六进制十进制 位权展开法： 3）十六进制二进制 4位一组转换法,

23、正确答案：D,7.9常用操作系统,操作系统的主要功能是资源管理，程序控制和人机交互等。 资源：设备（硬件），信息（软件）两部分 Windows操作系统是属于单用户多任务系统，是一个完整的图形界面操作系统。在Windows操作系统中，只需从屏幕上选择相应的图标或在菜单中选择相应的命令即可。Windows的应用程序都具有图标、对话框和窗口，菜单系统也具有这种风格，易学易掌握。（略）,7.10计算机网络,7101什么是计算机网络 计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的

24、计算机系统。 网络优点： （1）共享资源。包括硬件、软件、数据等。 （2）提高可靠性。当一个资源出现故障时，可以使用另一个资源。 （3）分担负荷。当作业任务繁重时，可以让其它计算机系统分担一部分任务。 （4）实现实时管理。,7.10.2计算机网络的特点,（1）开放式的网络体系结构，使不同软硬件环境、不同网络协议的网可以互联，真正达到资源共享、数据通信和分布处理的目标。 （2）向高性能发展。追求高速、高可靠和高安全性，采用多媒体技术，提供文本、声音、图象等综合性服务。 （3）计算机网络的智能化，多方面提高网络的性能和综合的多功能服务，并更加合理地进行网络各种业务的管理，真正以分布和开放的形式向用

25、户提供服务。,7.10.3计算机网络的基本组成（硬件）,主机 它是一个主要用于科学计算与数据处理的计算机系统。 结点 它是一个在通信线路和主机之间设置的通信线路控制处理机，主要是分担数据通信、数据处理的控制处理功能。 通信线路 它主要包括连接各个结点的高速通信线路、电缆、双绞线或通信卫星等。 调制解调器 它主要用来将发送的数字信号（直流）变为交流信号，接收时，将交流信号变成数字信号。 计算机、网络操作系统、传输介质相应的应用软件四部分。,7.10.4计算机网络的主要功能与应用,主要功能： 资源共享 软、硬件共享。服务器等资源 信息传输与集中处理 均衡负荷与分布处理 综合信息服务。 应用：（1）

26、远程登录 （2）传送电子邮件 （3）电子数据交换 （4）联机会议,7.10.5 网络的拓扑结构,7.10.6网络的传输介质,双绞线 可屏蔽和非屏蔽两种。它具有一定的传输频率和抗干扰能力，线路简单，价格低廉，传输率低于100Mbps，通信距离为几百米。 同轴电缆 抗干扰能力强，连接较简单，信息传输率可达几百Mbps，距离可达几公里。因此，被中、高档局域网广泛采用。 光缆（光导纤维）光缆不受外界电磁场的影响，几乎具有无限制的带宽，尺寸小，重量轻。传输率可以在距离25公里范围内达到几点Mbps到几百Mbps，是一种十分理想的传输介质。 无线通信,网络通信的几个术语,同步传送 同步字符+数据块+校验

27、异步传送 起始位+传送字符+校验位+停止位 同步传送效率高于异步传送 传送速率 比特率（bps 即： bit per second） 波特率 每秒钟电位的变化次数。当用二进制信号传送二进制数据时两者才相等。 传送方式 单工；半双工；全双工,7.10.7计算机网络的分类,1. 局域网（LANLocal Area Network） 网络的服务区域在一个局部范围，称为局域网。距离：（0.1km25km）例如：校园网；企业网；Novell网等 局域网的几个概念： 工作站 联接网络的各种档次的微机等智能设备 服务器 局域网的核心。作用：运行网络操作系统；存储管理网络中的共享资源；为各工作站的应用程序服务

28、（客户服务器结构）；网络监督及控制 网卡 联入网中的接口板，网卡要与网络软件兼容 中继器 连接网络线路的装置。延长网络长度；改变结构 网桥 用于同类局域网的连接 网关 用于不同类局域网的连接，或LAN与WAN的连接 2. 广域网（WANWide Area Network） 网络服务地区是一个相当广阔的地区（例如各省市之间，全国甚至全球范围）的网络称为广域网。 如Internet网，CERNET,3.因特网（internet),是国际计算机互联网的英文称谓。其准确的描述是：因特网是一个网络的网络(a network of network)。它以TCP/IP网络协议将各种不同类型、不同规模、位于不

29、同地理位置的物理网络联接成一个整体。,4. IP地址,所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。(IPv4中规定IP地址长度为32 ,IPv6中IP地址的长度为128bit) 为了方便人们的使用，32位IP地址经常被分为4段，每段8位，用十进制数字表示，每段数字范围为0255，段与段之间用句点隔开。例如159.226.1.1。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”,5. IP地址分类,每个IP地址包括两个标识码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）有一个主机

30、ID与其对应。Internet委员会定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络，即A类-E类。,表7-2 A、B、C类IP地址范围,A类IP地址 第一字节：0-126,B类IP地址 第一字节：128-191,C类IP地址 第一字节：192-223,【例79】下面的四个IP地址，属于A类地址的是（ ）。 A）10.10.15.168 B）168.10.1.1 C）224.1.0.2 D)202.118.130.80 正确答案是A,A类IP地址(大型网络) 在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，A类IP地址就由1字节的网络地址

31、和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为7位（其中全0和全1保留做其他用途），主机标识的长度为24位，A类IP地址 地址范围： 1.0.0.1-126.255.255.254,B类IP地址(中型网络) 在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话，B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为14位，主机标识的长度为16位，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。B类IP地址地址范围： 128.1.0.1-191.254.255.254,C类IP地址(小型

32、局域网) 在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为21位，主机标识的长度为8位，C类IP地址范围: 192.0.1.1-223.255.254.254,关于计算机网络通信协议,网络协议 计算机实现通信的一些约定（速率、代码、代码结构、控制步骤、出错控制等制定标准） 开放系统互联参考模型OSI 7层协议 物理；数据链路；网络；传送；会晤；表示；应用 传送控制协议/网际协议 TCP/IP(Transmission

33、 Control Protocol/Internet Protocol) 它把TCP作为基本传送层协议，而把IP作为网络层协议。 支持Internet扩展服务的协议是TCP/IP,73 计算机程序设计语言,731 FORTRAN程序构成与基本规定 FORTRAN程序由一个主程序或一个主程序与若干个子程序组成。主程序与子程序都是一个独立的程序单位，称为一个程序模块。,程序模块的结构与组成的规定：,每一个程序单位必须有一个、也只能有一个END语句，并且它必须出现在一个程序单位的最后。END语句的作用是： 标志一个程序单位的结束；主程序中的END使程序“停止运行”；子程序中的END使“程序返回调用程

34、序”。 一个程序单位包括若干行。在FORTRAN中，行分为两类：语句行与非语句行。 执行语句：计算机在运行时产生某些操作。 非执行语句：只负责为计算机在编译或运行程序时提供一些信息，而它本身并不使计算机产生任何操作。,程序模块的结构与组成的规定：,语句可以没有标号，也可以有标号，根据需要而定。 一个程序单位中的各类语句其所在的位置是有一定规定的。 FORTRAN源程序的书写格式 ： 1）标号区 l5列为标号区； 2）续行标志区 第6列为续行标志区； 3）语句区 772列为语句区； 4）注释区 7380列为注释区。(第一列以C或*开始,272列可为注释;172列为空格7380列可为注释。,732

35、数据类型与运算,1.常量与变量 1）常量； 2）变量； 3）变量类型 2.变量的说明 1）隐含规则 I，J，K，L，M，N I-N规则 2）用类型说明语句说明变量的类型 （1）整型说明语句INTEGER变量表 （2）实型说明语句REAL变量表 （3）双精度说明语句 DOUBLE PRECISION 变量表 （4）复型说明语句COMPLEX 变量表 （5）逻辑型说明语句LOGICAL 变量表 （6）字符型说明语句 CHARACTER 变量表 3）隐含说明语句IMPLICIT说明变量类型 例：IMPLICIT INTEGER （A，C），（X-Z） 3.各种运算符及运算优先级,4数组,FORTRA

36、N中的数组必须先说明，然后才可引用。说明一个数组，应包括以下几方面： （1） 定数组的名称； （2） 定数组元素的类型； （3） 定数组的结构（包括数组的维数，每维的大小，上下界等） 数组说明语句是非执行语句，一般格式为： DIMENSION a1（n1），a2（n1，n2，n3），a3（n1，n2），,数组元素的个数,一维：a1（n1）或 a1（I：J） 元素个数：N=n1 或（J-I+1） I 、J称上、下限 例如： DIMENSION a1（-2：5）元素个数: N=5-（-2）+1=8 存放分别为：a1（-2），a1（-1），a1（0）a1（5） 二维 ： 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） 元素个数: N=2*4=8 存放分别为： 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 如果二维数组的大小为（L，M），则下标为（i，j）的数组元素在内存排列序号是：i+（j-1）*L （按列存放） 例如： X（2，3） 的序号为：2+（3-1）*2=6,三维 a2（n1，n2，n3）N=n1*n2*n3（行，列，页）按页、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页 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页 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页 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页 第1列 第2

39、列 第3列 如果三维数组的大小为（L，M，N），则下标为（i，j，k）的数组元素在内存排列序号是： i+(j-1)*L+(k-1)*L*M （页列行存放） 例如：Y（1,2,3）内存排列序号： i+(j-1)*L+(k-1)*L*M=1+(2-1)*2+2*2*3=15,733 FORTRAN 数据文件,1基本概念 文件由记录组成，记录按顺序排列，因此，文件是记录的序列。记录是数值或字符的序列，是进行文件存取的基本单位。 FORTRAN语言中对数据文件的操作有顺序和直接（随机）两种存取方式，分别对应称为顺序文件和直接文件（也称随机文件）。 顺序文件的特点是：对文件的存、取必须从文件的开始位置起

40、按顺序进行，不允许直接对其中的某些记录进行存取。 直接文件的特点是：可以直接对文件的某一记录进行存取。直接文件的每个记录均隐含一个记录号，记录的顺序按记录号的顺序出现在文件中。,734 FORTRAN 程序设计常用语句,1.算术赋值语句 V=e,1.算术赋值语句 V=e 功能：将右边算术表达式的值赋给左边的变量； = 为赋值号 注意：1）左边只能为变量； 2）右边为算术表达式； 3）两边类型一致 （注意I-N规则） 例子：F=2*8.2 Y=2*3/5 N=(10+93)*2*5,2. 逻辑赋值语句 V=e,功能：将右边逻辑表达式的值赋给左边的逻辑变 量；=为赋值号 注意：1) 左边只能为逻辑

41、变量； 2) 右边为逻辑表达式； 3) 逻辑值只能为T 或F 例子：L1=FALSE L2=5GT3 L3=L2ANDL1,关于算术、逻辑运算符及运算优先级,运算符及运算优先级表,3.转移语句 GOTO S,功能: 将程序无条件转移到标号S 的语 句继续执行 注意: 1) S为一条可执行语句的标号； 2)编程时要防止出现死循环。 例子: GOTO 10 10 N=N+1,4.逻辑IF语句 IF （L） 可执行语句,功能: L是逻辑表达式，“可执行语句”是逻辑IF内 嵌的一条语句。表达式为真，则执行内嵌 语句后继续往下执行，否则执行该语句后 面的语句。 注意: 1) 逻辑表达L式须用括号括起来；

42、 2)可执行语句是单个的可执行语句； 3)表达式与可执行语句之间不能加“THEN” 例子: N=1 IF（XNE0） N=0,5. 块IF结构,格式: IF （L）THEN 块1 ;(THEN块) ELSE 块2 ;(ELSE 块) ENDIF,5. 块IF结构,功能:当表达式L为真时，执行块1； 为假时，执行块2； 注意:1) 表达式L须用括号括起来； 2)块1和块2只能执行一个(块可为多条可执行语句)； 3)ENDIF是块IF结构的最后一条语句 该块是个整体，不可独立出现。 例子: IF（XNE0）THEN Y=0 ELSE Y=1 ENDIF,6. ELSE IF 选择结构,格式: IF

43、 （L1）THEN 块1 ELSE IF （L2）THEN 块2 ELSE 块n ENDIF,功能: Li是逻辑表达式，THEN块、ELSE IF 块和ELSE块中含有相应的执行语句。 其功能是对逻辑表达式L1、L2、进 行多重判断，并执行响应的块。 注意:1) ELSE IF语句相当于将ELSE语句与 下一行的块IF语句连成一个语句； 2)每一个块IF语句必须有一个ENFIF 语句对应；ELSE IF语句不需要 ENDIF语句对应。 3)块IF语句可以有一个ELSE语句或没有。,例子:从键盘读入一个x值，然后计算 函数值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.当型循环语句,格式: n IF（L） THEN 循环体 GOTO n ENDIF,7.当型循环语句,功能: 当L为真，执行循环体，之后再返回 n， 判断L，直到为假时退出循环。 注意: 1)初值一般为真，否则循环体一次 也不执行; 2) L应在循环体改变，否则会出现死 循环。,例子:,N=0 10 IF（NNE10 ）THEN N=N+1 PRINT *，N GPTO 10 ENDIF,8.直到型循环语句,格式: n 循环体 IF（L）GOTO n 功能: 执行循环体，直到逻辑表达式L为 假时退出循环。 注意:1) 循环体至