计算机语言教案.docx

授课人：科目：中小学信息技术
课题：微型计算机的组成
课型：新授课
课时安排：一课时
教学内容分析：
本课学习的是计算机语言，通过知道计算机自身对自身命令的识别语言以及人与计算机交流时的语言来开始对计算机的软件编程有初步的认识。通过对计算机语言的学习让同学们可以更好的更深刻的我们与计算机是如何沟通的，从而进一步了解计算机的工作。
教学方法：
本课采用以讲授为主，由简单的名词解释，距离引导同学们引入同学们进入语言学习。在教学的各个阶段对不同的知识除了加以简介对于重点部分并给以举例，让同学们可以更好的掌握计算机语言的知识以及本节的重点。
教学目标：
1． 了解计算机语言的而定义
2． 掌握计算机学的机器语言、汇编语言以及高级语言。
教学重点：
1.知道什么是计算机语言
2.了解计算机语言的分类
教学过程：
计算机语言的定义：
计算机语言（Computer Language）指用于人与计算机之间通讯的语言。计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。计算机系统最大特征是指令通过一种语言传达给机器。为了使电子计算机进行各种工作，就需要有一套用以编写计算机程序的数字、字符和语法规划，由这些字符和语法规则组成计算机各种指令(或各种语句)。这些就是计算机能接受的语言。
计算机语言主要分为三类：
1.机器语言
机器语言是直接用二进制代码指令表达的计算机语言，指令是用0和1组成的一串代码，它们有一定的位数，并分成若干段，各段的编码表示不同的含义，例如某台计算机字长为16位，即有16个二进制数组成一条指令或其它信息。16个0和1可组成各种排列组合，通过线路变成电信号，让计算机执行各种不同的操作。
如某种计算机的指令为1011011000000000，它表示让计算机进行一次加法操作；而指令1011010100000000则表示进行一次减法操作。它们的前八位表示操作码，而后八位表示地址码。从上面两条指令可以看出，它们只是在操作码中从左边第0位算起的第6和第7位不同。这种机型可包含256（=2的8次方）个不同的指令。
特 点：
机器语言或称为二进制代码语言，计算机可以直接识别，不需要进行任何翻译。每台机器的指令，其格式和代码所代表的含义都是硬性规定的，故称之为面向机器的语言，也称为机器语言。它是第一代的计算机语言。机器语言对不同型号的计算机来说一般是不同的。
缺 点：
1）.大量繁杂琐碎的细节牵制着程序员，使他们不可能有更多的时间和精力去从事创造性的劳动，执行对他们来说更为重要的任务。如确保程序的正确性、高效性。
2）.程序员既要驾驭程序设计的全局又要深入每一个局部直到实现的细节，即使智力超群的程序员也常常会顾此失彼，屡出差错，因而所编出的程序可靠性差，且开发周期长。
3）.由于用机器语言进行程序设计的思维和表达方式与人们的习惯大相径庭，只有经过较长时间职业训练的程序员才能胜任，使得程序设计曲高和寡。
4）.因为它的书面形式全是"密"码，所以可读性差，不便于交流与合作。
5）.因为它严重地依赖于具体的计算机，所以可移植性差，重用性差。
这些弊端造成当时的计算机应用未能迅速得到推广。
2．汇编语言
汇编语言(Assembly Language)是面向机器的程序设计语言.汇编语言是一种功能很强的程序设计语言,也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。“汇编语言”作为一门语言，对应于高级语言的编译器，需要一个“汇编器”来把汇编语言原文件汇编成机器可执行的代码。高级的汇编器如MASM, TASM等等为我们写汇编程序提供了很多类似于高级语言的特征，比如结构化、抽象等。在这样的环境中编写的汇编程序，有很大一部分是面向汇编器的伪指令，已经类同于高级语言。现在的汇编环境已经如此高级，即使全部用汇编语言来编写windows的应用程序也是可行的，但这不是汇编语言的长处。汇编语言的长处在于编写高效且需要对机器硬件精确控制的程序。
　在汇编语言中，用助记符(Memoni)代替操作码，用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替地址码。这样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言变成了汇编语言。因此汇编语言亦称为符号语言。
　使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序，汇编程序是系统软件中语言处理系统软件。汇编语言把汇编程序翻译成机器语言的过程称为汇编。
　汇编语言比机器语言易于读写、调试和修改，同时具有机器语言全部优点。但在编写复杂程序时，相对高级语言代码量较大，而且汇编语言依赖于具体的处理器体系结构，不能通用，因此不能直接在不同处理器体系结构之间移植。
汇编语言的特点:
1.面向机器的低级语言，通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。
2.保持了机器语言的优点，具有直接和简捷的特点。
3.可有效地访问、控制计算机的各种硬件设备，如磁盘、存储器、CPU、I/O端口等。
4.目标代码简短，占用内存少，执行速度快，是高效的程序设计语言。
5.经常与高级语言配合使用，应用十分广泛。
汇编语言的应用:
1.70%以上的系统软件是用汇编语言编写的。
2.某些快速处理、位处理、访问硬件设备等高效程序是用汇编语言编写的。
3.某些高级绘图程序、视频游戏程序是用汇编语言编写的。
汇编语言是我们理解整个计算机系统的最佳起点和最有效途径

人们经常认为汇编语言的应用范围很小，而忽视它的重要性。其实汇编语言对每一个希望学习计算机科学与技术的人来说都是非常重要的，是不能不学习的语言。
所有可编程计算机都向人们提供机器指令，通过机器指令人们能够使用机器的逻辑功能。
所有程序，不论用何种语言编制，都必须转成机器指令，运用机器的逻辑功能，其功能才能得以实现。
机器的逻辑功能，软件系统功能构筑其上，硬件系统功能运行于下。
汇编语言直接描述机器指令，比机器指令容易记忆和理解。通过学习和使用汇编语言，能够感知、体会、理解机器的逻辑功能，向上为理解各种软件系统的原理，打下技术理论基础；向下为掌握硬件系统的原理，打下实践应用基础。
学习汇编语言，向上可以理解软件，向下能够感知硬件，是我们理解整个计算机系统的最佳起点和最有效途径。
3． 高级语言：
高级语言的发展也经历了从早期语言到结构化程序设计语言，从面向过程到非过程化程序语言的过程。相应地，软件的开发也由最初的个体手工作坊式的封闭式生产，发展为产业化、流水线式的工业化生产。

计算机语言60年代中后期，软件越来越多，规模越来越大，而软件的生产基本上是个自为战，缺乏科学规范的系统规划与测试、评估标准，其恶果是大批耗费巨资建立起来的软件系统，由于含有错误而无法使用，甚至带来巨大损失，软件给人的感觉是越来越不可靠，以致几乎没有不出错的软件。这一切，极大地震动了计算机界，史称"软件危机"。人们认识到：大型程序的编制不同于写小程序，它应该是一项新的技术，应该像处理工程一样处理软件研制的全过程。程序的设计应易于保证正确性，也便于验证正确性。1969年，提出了结构化程序设计方法，1970年，第一个结构化程序设计语言--Pascal语言出现，标志着结构化程序设计时期的开始。
　　80年代初开始，在软件设计思想上，又产生了一次革命，其成果就是面向对象的程序设计。在此之前的高级语言，几乎都是面向过程的，程序的执行是流水线似的，在一个模块被执行完成前，人们不能干别的事，也无法动态地改变程序的执行方向。这和人们日常处理事物的方式是不一致的，对人而言是希望发生一件事就处理一件事，也就是说，不能面向过程，而应是面向具体的应用功能，也就是对象（Object）。其方法就是软件的集成化，如同硬件的集成电路一样，生产一些通用的、封装紧密的功能模块，称之为软件集成块，它与具体应用无关，但能相互组合，完成具体的应用功能，同时又能重复使用。对使用者来说，只关心它的接口（输入量、输出量）及能实现的功能，至于如何实现的，那是它内部的事，使用者完全不用关心，C++、Visual
Basic、Delphi就是典型代表。
　　高级语言的下一个发展目标是面向应用，也就是说：只需要告诉程序你要干什么，程序就能自动生成算法，自动进行处理，这就是非过程化的程序语言。
编辑本段举例
　　 计算机语言(1)C语言： 　　/*This is a sample*/ 　　#include 　　void main() 　　{
　　printf("hello"); 　　} 　　(2)D语言： 　　module hello.d; 　　import tango .io.Console;
　　void main(char[][] args) 　　{ 　　cout("hello").newline; 　　}
　　(3)Python语言(一种动态语言)： 　　#In Python 2.x 　　print "Hello, World!" #python3.x的是:
print("Hello, World!") 　　hw = "Hello, World!" 　　for i in range(len(hw)):
　　print(hw[i], end="") 　　最简单的C语言如下所示： 　　main() 　　{ } 　　最简单的D语言如下所示： 　　void
main() 　　{ 　　} 　　 计算机语言简言之，常用的计算机指令语言分四类：编程语言、网页设计语言、数据库语言、架构语言。
　　编程语言是最普遍的指令，俗称程序设计语言。按其发展阶段，分为机器语言（面向处理机）、汇编语言（面向硬件，比如ASM）、算法语言（面向过程，比如C、Pascal等），非过程化语言（面向对象，比如Java、C++等），智能语言五大类。
　　网页设计语言，适用于开发商业站点的前台设计，最常用的是超文本描述语言，最经典的是html。
　　数据库语言，又叫结构化查询语言，适用于windows窗体和网页的后台数据支撑，比如sql、Oracle等。
　　架构语言，本身不是独立的学科，它是由编程语言、数据库语言、网页设计语言结合起来直接针对项目开发的语言，比如VB、Visual c#(用过visual
Studio、MyEclipse或Delphi的朋友会有感触)等。可以这样理解，架构语言属于编程语言，就是编程语言进化到了可以访问数据库、操作网页的更高级阶段。

课后小结：
本课学习了计算机语言的概念，以及3种计算机语言的概念及应用，同学们下来围绕计算机3种语言的概念及应用来巩固复习这节课的知识。
课后作业：复习本节课的内容