第七章顺控指令与编程软件GX的SFC编程
在工业控制中，很多设备的动作都具有一定的顺序，如机械手的物件搬运、流水线的工件分检与包装、安装机械上的流程控制等，这些动作是一步接着一步进行的，如果我们对此类控制按基本指令梯形图的方式设计，不仅复杂困难，而且设计完成的程序无法使操作者理解。针对类似工序步进动作机械控制，PLC软件中有专门的顺序功能图(Sequence Function Chart,简称SFC)和步进指令。三菱PLC可以直接从顺序功能图(SFC)直接写出梯形图，应用十分方便。
7、1顺序功能图的编程思想及顺序转移图
1、顺序功能图（SFC）的编程思想的引入
在介绍顺序功能图的编程之前，让我们先回顾一下第六章讨论过的例子：小车自动往返控制系统。从这个例子程序的设计中，我们发现了使用经验法及基本指令编制程序存在的一些问题。
①工艺动作表达繁琐。
②梯形图涉及的联锁关系较复杂，处理起来较麻烦。
③梯形图可读性差，如果没有注释，很难从梯形图看出具体控制工艺过程。
为此，人们一直在寻求一种易于构思，易于理解的图形程序设计工具。它应有流程图的直观，又有利于复杂控制逻辑关系的分解与综合。这种图就是状态转移图，也叫顺序功能图（SFC）。为了说明顺序功能图，现将运料小车的各个工作步骤用工序表示，并依照工作顺序将工序连接成图7-1，这就是顺序功能图的雏形。
从图7-1可以看到，该图有以下几个特点：
①复杂的控制任务或工作过程分解成了若干个工序。
②各个工序的任务明确而具体。
③各个工序间的联系清楚，工序间的转换条件直观。
④这种图很容易理解，可读性很强，能清晰地反映整个控制过程，能带给编程人员清晰的编程思路。
如果将图7-1中的“工序”改为“状态”，就得到了运料小车往返控制的状态转移图（顺序功能图（SFC）），如图7-2所示。
状态转移图（顺序功能图（SFC））是顺序（步进）编程的重要工具，图中以“S ××”标志的方框表示”状态”,方框间的连线表示状态间的联系,方框间连线上的短横线表示状态转移的条件,方框上横向引出的类似于梯形图支路的符号组合表示该状态的任务。而“S××”是状态元件。
顺序（步进）编程的一般思想为：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，明确各个状态的任务、状态转移条件和转移方向，再依据总的控制顺序，将这些状态组合成状态转移图，最后依照一定的规则将状态转移图转绘成梯形图程序。
2、状态元件
FX2N系列PLC状态元件的分类及编号见表7-1所示。此外，FX2N系列PLC还为步进编程安排了两条专用的步进指令如表7-2所示。
注：①状态的编号必须在指定范围内选择
②各状态元件触点，在PLC内部可自由使用，次数不限。
③在不用步进顺控指令时，状态元件可作为辅助继电器在程序中使用。
表7-2 步进顺控指令功能及梯形图符号
7、2 FX2N系列PLC步进指令应用规则
从表7-2可知，FX2N系列PLC有两条步进指令：步进接点指令STL和步进返回指令RET。在了解了状态转移图后，采用步进顺控指令编程的重点是弄清状态转移图与步进梯形图之间的对应关系，并掌握步进指令的编程规则。
1、步进顺控指令的意义
图7-3为状态转移图片断与其步进梯形图对照。从图中不难看出，转移图中的一具状
图7-3 状态转移图与步进梯形图对照
态在梯形图中用一条步进接点指令表示。步进接点指令STL的意义为“激活”某个状态，在梯形图上体现为主母线上引出的常开状态触点（用空心粗线绘出以示与普通常开触点的区别）。该触点有类似于主控触点的功能，该触点后的所有操作均受这个常开触点的控制。“激活”的第二层意思是采用STL步进接点指令编程的梯形图区间，只有被激活的程序段才被扫描执行。，而且在状态转移图片的一个单流程，一次只有一个状态被激活，被激活的状态有自动关闭激活它的前个状态的能力。这样就形成了状态之间的隔离，使编程者在考虑某个状态的工作任务时，不必考虑状态间的联锁。而且当某个状态被关闭时，该状态中以OUT 指令驱动的输出全部停止。这也使在步进编程区域的不同的状态中使用同一个线圈输出成为可能。
2、状态转移图（SFC）的基本要素
使用步进接点指令STL编制的步进梯形图和状态转移图一样，每个状态的程序表达十分规范。分析图7-3中的一个状态程序段不难看出每个状态程序段都由以下三要素组成。（1）步（状态）。SFC中的步是指控制系统的一个工作状态，SFC就由这些顺序相连的步所组成。在三菱PLC中，把步称为“状态”，一个步就是一个状态。
（2）负载驱动即本状态作什么。如图7-3中的OUT Y5,输入X1接通后的OUT Y4及M100接通后的SET Y10。表达本状态的工作任务（输出）时可以使用OUT指
令也可以使用SET指令。它们的区别是OUT指令驱动输出在本状态关闭后自动
停止，而使用SET指令驱动的输出可保持到其他状态，直到程序的别的地方使用
RST指令使其复位。值得注意的是并还是每一个状态都有负载驱动。
（3）转移条件满足什么条件实行状态转移。在图7-3中，接通X3时，执行SET S21指令，实现状态转移。
（4）转移的方向转移到哪个状态去。如图7-3中SET S21指令指明下一个状态为S21。
3、使用步进接点指令STL编制梯形图时的注意事项
（1）关于顺序一定要按照先转移→建立步进接点→任务驱动，即SET→STL→OUT （SET）的顺序编程。
（2）关于母线STL步进接点指令有建立子母线的功能，其后进行的状态输出及状态转移操作都在了母线上进行。
（3）关于元器件的使用允许同一元件的线圈在不同的STL接点后多次使用。在同一程序段中，同一状态继电器只能使用一次。
（4）程序进入与返回在一个较长的程序中可能有状态程序段及非状态程序段，程序进入状态编程区间可以使用PLC的初始脉冲M8002作为进入初始状态的信号。在状态编程段转入非状态编程段时，必须使用步进返回指令RET。该指令的含义是从STL指令建立的子母线返回到梯形图的原母线上去。
根据上面介绍的步进指令应用规则，针对图7-2的状态转移图，编出了图7-4的步进梯形图和图7-5对应的指令程序。
图7-4运料小车自动往返控制的步进梯形图
续图7-4运料小车自动往返控制的步进梯形图
图7-5运料小车自动往返控制的步进指令程序
7、3 顺序功能图（SFC）的种类
1、单一流程的顺序功能图
单一流程是指步与步之间单线相连，从起步到结束没有分支。如上述的运料小车自动往返控制的顺序功能图就属于单一流程的SFC。
2、有条件分支的顺序功能图
控制电路中会遇到按不同条件进行不同动作的要求，如装配流水线上根据正品与非正品进行不同的加工包装；机械手根据抓取物品的类别移到相应的工作台，这些都属于有条件转移。如图7-6所示。当步进点S20动作后，X1、X11哪一个转移条件成立，就执行哪一个流程。
3、有并行流程的顺序功能图
在步进移动中，如果一个转移条件成立后，有两个或两个以上的步进回路同时被执行，这种方式称为并行流程方式。当每一个回路功能都执行完成后，再汇合成一点，执行下一个步进点。其顺序功能图如图7-7所示。在步进点S20被执行后，如果转移条件X1满足，则S30 、S31回路与S40、S41回路同时执行，执行较快的回路须等待，必须每一个并行回路都执行完成后，同时条件X2满足，再S50步的动作。
4、流程之间跳跃转移
顺序功能图允许流程之间相互跳跃，如图7-8所示，在步进点S20被执行后，如果转移条件X1满足，则执行S21步；如果转移条件X4满足就跳到另一个流程，执行S31步。同理，当S32执行后，如果条件X13满足，就执行S33步，如果条件X5满足，就跳到另一个流程，执行S23步。
7、4编程软件GX的SFC编程
前面介绍的编程方法是根据工程控制功能要求画出顺序功能图，然后按顺序功能图编写出相应的步进梯形图。人们一直在寻求一种可以直接用顺序功能图编写程序的方法，三菱公司一直在做这方面的努力。其推出的GX软件就是能够直接由顺序功能图进行编程的软件。那么什么情况下用步进梯形图编写程序,什么情况下用SFC编写程序?通常如果程序比较简单,建议用步进梯形图直接编写.如果程序复杂,并且程序较多,又有许多跳跃与分支,建议用SFC编程.SFC编程有利于对程序的总体把握,在调试时特别方便.因为程序一旦复杂,语句上千句,在调试时会很难寻找到要调试的点与位,这时在SFC界面上修改会显得特别方便,很容易发现问题。
1、单流程的SFC编程。以图7-9所示的简单单流程为例。
（1）打开软件，创建新工程。点击“创新新工程”后，出现如图7-10所示的创新新工程对话框。
图7-10 “创新新工程”对话框
（2）在程序类型栏中，选中“SFC”，在“设置工程名”前打钩，点击“浏览”选择要保存的路径，在工程名的空格中填写为工程取的名称，如图7-11所示。
图7-11 填写工程名对话框
（3）点击“确定”，出现图7-12所示的新建工程确定对话框。
图7-12新建工程确定对话框
（4）点击“是”出现图7-13所示的表格。这是一份有关块信息的表格。在进行SFC编程时，顺序功能图（SFC）分为两种类型，一种是梯形图块，另一种是SFC块。所谓梯形图块，是在SFC程序中与主母线相连的程序段，是不属于步状态、游离在整个步结构之外的梯形图部分，如起始、结束、单独关停及其在步进返回指令RET后的用户程序段的内容，这些内容无法编到SFC当中，只能单独处理。而SFC块指的是步与步相连的顺序功能图，一个完整的顺序功能图都有两个部分组成，即梯形图块与SFC块。一个SFC块就是一个SFC流程,两类块的数量根据程序具体情况而定，分别编写。编写前要对每一个块进行定义，SFC块通常以其初始状态的状态元件命名。一个SFC程序最多的能10个SFC块。编写完成后要对每一个块进行“变换”。“变换”后的每一块自动组合成一个完整的程序。
图7-13 块信息表格
(5)接下来，以图7-9所示的简单顺序功能图为例，说明块的定义与具体的编写过程。
1）定义梯形图块。要使图7-9所示的SFC工作，必须使游离在SFC之外的须有一条梯形图语句，如图7-14所示。它是进入顺序功能图的条件，不属于顺序功能图（SFC），它是一个梯形图块，所以要单独作为一个块来处理。
图7-14 起始语句
具体操作方法是在图7-13所示的表格中，专门把它作为一个块来设置。如图7-15所示，双击标题No“0”，出现一个对话框，在对话框内填入块名称，如“起
始步”，后选中“梯形图块”，再点击“执行”。点击“执行”后，出现如图7-16所示的梯形图块编辑界面。从图7-16可以看到，SFC编辑界面有两个区，左边的是SFC编辑区，右边的是梯形图编辑区。将光标移到右边梯形图编辑区左母线的空白区，输入M8002的常开触点,回车,再按F8,输入“SET S0”回车，出现如图7-17所示的界面。点击工具栏上的“变换”→“变换”或按F4,图7-17变白,如图7-17所示。表明梯形图块已经变换。从而起始语句输入进去。
图7-15设置梯形图块
图7-16 梯形图块编辑界面
图7-17 写入语句界面
点击空白方框下拉菜单，选择“MAIN”即回到图7-18的块信息列表。“梯形图块”前面的“—”表示已经
图7-18 变换后的块信息列表
变换。如果是“*”表示未变换，则需要点击菜单栏中的“变换”→“块变换（编辑中的所有的块”，使“*”变成“—”。
2）定义SFC块。把鼠标移到下一栏No“1”，后双击，出现如图7-19所示块信息设置对话框。在“块标题”的空格上填写“主程序”，后选中“SFC”，点击“执行”，出现如图7-20所示的顺序功能图（SFC）的编辑界面。在序功能图（SFC）的编辑界面出现了表示初始状态的双线框及表示状态相连的有向连线和表示转移条件的横线。若方框和横线旁有“？0”，表示初始状态S0内还没有驱动输出梯形图.图标的左边有一列数字,为图标所在行位置编号;图标的上边有一行数字,为图标所在列位置编号。例如双线框的位置为1×1（行×列）。
图7-19 块信息设置对话框
图7-20 顺序功能图（SFC）的编辑界面
连续按回车键，直到框图与需要的基本一致，后选“JUMP”, 如图7-21所示所示。在空白栏填上“0”后，回车。出现如图7-22所示的顺序功能图的基本框图。
图7-21选“JUMP”界面
图7-22 顺序功能图的基本框图
把光标移动到“？10”处，双击，出现如图7-23所示SFC符号输入对话框。把“10”改成与原顺序功能图对应的“20”。单击“确定”按钮。同理，“？11”
也依些法修改。修改完成后变成图7-24所示的步序与原图一致的顺序功能图的编辑界面。
图7-23 SFC符号输入对话框
图7-24 步序与原图一致的顺序功能图的编辑界面
从图7-24可以看到，在SFC块上是看不到与状态母线相连的有关驱动输出、转移条件和转移方向等梯形图程序的。把这些看不到的梯形图程序称为SFC内置梯形图。从图7-24还可以看到，SFC编辑界面有两个区，左边的是SFC编辑区，右边的是梯形图编辑区。
对SFC块的编辑就是生成这些SFC图形，对它们进行编号和输入相应的内置梯形图。
由于在本例中，初始状态S0没有驱动输出，不必对这一状态的输出内置梯形图编辑。将光标移到转移条件“？0”处，再单击右边梯形图编辑区左母线的空白区，输入X0的常开触点,回车,再输入“tran”回车，也可以按F8回车来完成“TRAN”的输入。如图7-25所示。单击菜单栏上的“变换”或按F4,梯形图变
图7-25 转移条件的写入
白，如图7-26所示。从图7-26可以看到，顺序功能图横线旁的“？0”中的“？”已经
图7-26 变换后的转移条件
消失，说明转移条件输入已经完成。
将鼠标移到4×1处，单击右边梯形图编辑区，输入该状态的驱动负载，单击菜单栏上的“变换”或按F4进行变换，变换后如图7-27所示。
图7-27 变换后的S20的驱动输出
用同样的办法把所有的转移条件和驱动负载输入，变换后，得图7-28所示的界面。
图7-28 所有的转移条件和驱动负载都输入并变换了
从图7-28可以看出，左边的SFC编辑区的所有转移条件旁边的“？”均不见了，所有有驱动负载的状态旁边的“？”也不见了。左边的SFC编辑区的的光标在哪，右边梯形图编辑区就显示相应的梯形图。
单击空白框中下拉菜单中的
“MAIN”，或单击左侧“MAIN”，回到块信息列表界面,如图7-29所示。
图7-29 块信息列表
从图7-29中的块信息列表中，可以看到，在SFC块前面是“*”表明标题为“S0”的SFC块还没有变换。单击菜单栏的“变换”→“块变换”或按F4,可以看到图7-29中的SFC块前面是“*”变成了“-”号。如图7-30所示。表明SFC 块转换完成。
图7-30 SFC块转换完成
（6）把SFC转换成梯形图的方法。所有SFC块和梯形图块都变换完了，才能把SFC变成梯形图。操作方法如图7-31所示。点击“工程”→“编辑数据”→“改变程序类型”。后出现如图7-31所示的改变程序类型对话框。
图7-31 改变程序类型的方法
图7-31 改变程序类型对话框
选择梯形图后，点击“确定”按钮。变成如图7-32所示的空画面。
图7-32 SFC转换成梯形图后的空画面
（7）将梯形图找出来的办法。双击左侧中的“MAIN”。GX Developer 软件就自动地把SFC变成梯形图了。如图7-32所示。
图7-32 由SFC转换成的梯形图
（8）把梯形图变换成SFC的方法。把梯形图变换成SFC的方法与把SFC变换成梯形图的方法一致，只是在图7-31的“改变程序类型对话框”中选“SFC”
后，单击“确定”按钮。确定后依然出现如图7-32所示空画面。双击左侧
中的“MAIN”。出现如图7-33所示的块信息列表。双击图7-33中相应块的主格，即可显示相应块的梯形图。
图7-33 梯形图转换过来的块信息列表
注意：步进梯形图中的RET指令从SFC块的末端自动写入到与梯形图块的连接部分，因此，不能将RET指令输入到SFC块或梯形图块，RET指令亦不会出现在画面中。
2、有条件分支的顺序功能图的绘制
图7-34为使用传送带将大、小球分类放置的示意图。
（1）机械手分拣大小控制功能要求：
启动系统时，机械手要求在原点。原点：机械手初始状态为左上角，即上限SQ3及左限位SQ1压合,同时机械手处于放松状态和球槽内有球(接近开关
SP闭合),这时原位批示灯亮,表示准备就绪。按下启动按钮SB1后，机械手下降，经过2s后，机械手一定会碰到球，如果同时碰到下限开关SQ2，则一定是小球；如果此时未碰到下限开关SQ2，则一定是大球。机械手吸住球后就提升，碰到上限位开关SQ3后就右行。如果是小球，则右行到SQ4处；如果是大球，则右行到SQ5处，机械手下降，当碰到下限开关SQ2时，将小球放到小球容器中；如果是大球，则释放到大球容器中。释放后机械手提升，碰到上限SQ3后，左行。左行到碰到左限位开关SQ1时停下来，至此，一个工作循环结束。
图7-34 机械手分拣大小球的工作示意图
（2）根据控制要求，画出该系统的顺序功能图，如图7-36所示。
（3）根据7-36所示的顺序功能图，用GX Developer软件编SFC程序。
1）用前面介绍的方法，打开软件，建立梯形图块和标题为S0的SFC块。
2）对SFC块进行编辑。在图7-20中顺序功能图（SFC）的编辑界面回车，当光
标在5×1位置时，图7-37所示。点击按钮，将鼠标移动到光标位置，按住
鼠标左键不放，向右拖动光标，当光标到6×2位置时，松开左键，如图7-38所示。
图7-37 光标在5×1位置图7-38光标到6×2位置
将光标移到6×1的位置，一直回车，直到光标到16×1的位置。将光标移动到6×2位置，一直回车，直到光标到14×2的位置，点击按钮，将鼠标移动
到光标位置，按住鼠标左键不放，向左拖动光标，当光标到15×1位置时，松开左键，SFC块变成如图7-39所示。
图7-39
将光标放在14×1处，一直回车，直到光标到25×1处，双击，选择“JUMP”输入“0”点击“确定”。完成绘制SFC块形状的工作。
按前面介绍的方法，完成对SFC块所有转移条件和驱动负载的输入工作。输入完成后，对SFC块进行变换，变换后就完成了所有的编写工作。
3、有并行流程的顺序功能图的绘制。
(1) 组合机床的控制要求
下面以一台多工位、双动力头组合机床为例，来讲解并行流程的顺序功能图的绘制。如图7-40是组合机床的工作示意图。
其工艺流程为：
由于该系统涉及的输入输出口比较多，为了清晰可见，宜列I/O分配表。见表7-3所示。
CAM编程的基本实现过程 数控（简称NC）编程技术包含了数控加工与编程、金属加工工艺、CAD/CAM软件操作等多方面的知识与经验，其主要任务是计算加工走刀中的刀位点（简称CL点）。根据数控加工的类型，数控编程可分为数控铣加工编程、数控车加工编程、数控电加工编程等，而数控铣加工编程又可分为2.5轴铣加工编程、3轴铣加工编程和多轴（如4轴、5轴）铣加工编程等。3轴铣加工是最常用的一种加工类型，而3轴铣加工编程是目前应用最广泛的数控编程技术。 提示：本书中所提及的数控加工和编程，如无特别注明，均指2.5轴铣数控加工和编程或3轴铣数控加工和编程。 数控编程经历了手工编程、APT语言编程和交互式图形编程三个阶段。交互式图形编程就是通常所说的CAM软件编程。由于CAM软件自动编程具有速度快、精度高、直观性好、使用简便、便于检查和修改等优点，已成为目前国内外数控加工普遍采用的数控编程方法。因此，在无特别说明的情况下，数控编程一般是指交互式图形编程。交互式图形编程的实现是以CAD技术为前提的。数控编程的核心是刀位点计算，对于复杂的产品，其数控加工刀位点的人工计算十分困难，而CAD技术的发展为解决这一问题提供了有力的工具。利用CAD技术生成的产品三维造型包含了数控编程所需要的完整的产品表面几何信息，而计算机软件可针对这些几何信息进行数控加工刀位的自动计算。因此，绝大多数的数控编程软件同时具备CAD 的功能，因此称为CAD/CAM一体化软件。 由于现有的CAD/CAM软件功能已相当成熟，因此使得数控编程的工作大大简化，对编程人员的技术背景、创造力的要求也大大降低，为该项技术的普及创造了有利的条件。事实上，在许多企业从事数控编程的工程师往往仅有中专甚至高中的学历。 目前市场上流行的CAD/CAM软件均具备了较好的交互式图形编程功能，其操作过程大同小异，编程能力差别不大。不管采用哪一种CAD/CAM软件，NC编程的基本过程及内容可由图1-1表示。 .1 获得CAD模型 CAD模型是NC编程的前提和基础，任何CAM的程序编制必须有CAD模型为加工对象进行编程。获得CAD模型的方法通常有以下3种： （1）打开CAD文件。如果某一文件是已经使用MasterCAM进行造型完毕的，或是已经做过编程的文件，那么重新打开该文件，即可获得所需的CAD模型。 （2）直接造型。MasterCAM软件本身就是一个CAD/CAM软件，具有很强的造型功能，可以进行曲面和实体的造型。对于一些不是很复杂的工件，可以在编程前直接造型。 （3）数据转换。当模型文件是使用其他的CAD软件进行造型时，首先要将其转换成MasterCAM专用的文件格式（MC9文件）。通过MasterCAM的数据转换功能，MasterCAM可以读取其他CAD软件所做的造型。MasterCAM提供了常用CAD软件的数据接
第1章程序设计入门 第1节程序设计简介（2课时） 【教材内容】1计算机程序并不神秘 1.1什么是程序 1.2体验计算机程序 2程序设计语言 2.1程序设计语言分类 2.2解释与编译 3程序设计的过程 4程序与软件 【教学目标】 1．知识与技能 （1）了解程序设计的基本概念和用变成方法解决问题的一般过程 （2）了解计算机软件与程序设计的密切关系 （3）了解程序设计语言的三种类型 （4）掌握环境下编写程序的一般步骤 2.过程与方法 （1）通过实例让学生体会程序设计的基本过程与方法，理解算法思想，会用自然语言或流程图表达一些具体问题的算法。 （2）通过对现实问题的分析与解决，让学生认识到生活中到处是程序，而程序解决的往往就是生活中的现实问题，培养学生利用计算机解决实际问题的能力。 3.情感态度与价值观
（1）体验程序设计的内涵及魅力，产生对程序设计的求知欲，形成积极主动地学习态度。 （2）通过问题的分析与解决，帮助学生克服程序设计的畏难情绪，培养他们严谨、缜密、科学的程序设计作风。 【教学重难点】 程序设计的基本概念与学习程序设计的意义。 【教学方法】启发式、任务驱动、演示、实例、实践操作 【教学过程】 程序设计简介第一课时 一、问题导入，揭示教学内容 大家有没有玩过电脑游戏？有没有同学想过自己设计和编写游戏？ 游戏就是程序，要想设计、制作游戏，就应该学习“设计程序”。今天我们一起来认识和了解程序，它并不神秘，相反它会给我们带来很多乐趣。 二、趣味问题，了解什么是程序 问题1：猎人带着一只狼、一头羊和一些白菜过河，但渡船太小，一次只能带一样。因为……（课件展示问题） 学生：读题、小组讨论、得出解题思路、方法讲解（自然语言描述、符号描述……） 问题2：赵本山、宋丹丹小品，如何把大象关进冰箱 学生：方法讲解（自然语言描述、……） 总结：概括来说程序是有逻辑，有顺序的步骤的组合。开电脑，走路，吃饭，上课都是一系列步骤的有序有逻辑组合。 通过这些有序的指令（自然语言、符号语言等）完成了一项具体的工作，这些指令的集合就是程序。 问题3：体验计算机程序 利用语言编写的“三角形面积”程序（课件展示问题及具体的语句）
高一信息技术课程教案 课题：第六章第一节程序设计的基本方法 计划课时：1课时本课课时：1课时 教学目的： 1、理解算法的概念； 2、知道两种算法的描述方法—语言描述法和流程图的区别； 3、能初步掌握用流程图描述算法。 4、培养学生的理论联系实际能力和动手能力。 5、提高学生的信息技术素养和创新意识。 教学重点、难点 算法的描述、流程图 教具 教师机、投影仪、视频展示台、多媒体CAI课件 教学方法 以任务为主线、教师为主导、学生为主体的任务驱动式教学 教材分析 本节所讲算法主要是指计算机解决问题的方法和步骤。美国著名计算机科学家克努特教授提出了”计算机科学就是研究算法的科学”的著名论断，说明了算法在设计程序中的重要性，解决任何问题都必须设计算法，所以本节内容起到统领全章的作用。 但是，对于初学者而言，本节内容属于理论知识，具有一定的抽象性。建构主义理论认为学习是新旧知识的联系，是学习者主动建构内在心理结构的过程。而在初学者原有的认知结构中没有关于算法的认知。如果直接讲算法，学生很难实现新旧知识的联系，无法做到意义建构和有意义的学习，对于算法的含义就难以做到真正理解。按照从感性到理性、从已知到未知的认知规律，我从学生的感性认知入手，从学生的兴趣出发，先创设情境，引入三个用VB编写的小程序，把学生的兴趣调动起来，通过对具体问题的讨论，使学生明白解决任何问题都需要有清晰的解决思路和解题步骤，计算机解决问题和人解决问题一样都需要有明确的解题步骤，而计算机的解题步骤就称为算法，这样就很自然地引入了算法的概念。易于学生接受和理解。 对于本节内容的重难点，即算法的描述，主要是通过对实际问题的解决来突破的。本节所讲算法
编写程序的步骤教学设计 【研究的问题】 在中小学信息技术教学中，程序设计一直是师生倍感头疼的内容。程序设计难教难学，源于计算机语言本身高度的抽象性和严密的逻辑性。虽然，Visual Basic语言较之其它语言要易学好懂一点，但它仍需要必要的抽象思维能力和数学知识作为支撑。如何“蹲下身来让大部分学生能够得着“ ，让学生学得轻松、有效，是我们在本学期一直应关注的问题。 【设计依据】 教材简析： 《编写程序的步骤》位于省编教材的选修部分第一单元《走进程序设计》的第二节。在初中信息技术教学中，程序设计部分始终是教师觉得难教，学生觉得难学的部分，而这一节中的“算法与算法描述“更是这一单元的重中之重。学好这一节，能为整个VB的学习奠定一个良好的基础。 本课是程序设计的第一课时（第1节《程序设计与计算机软件》，我们让学生自学了解，没有占用课时。），起始课的好坏将直接影响整个单元的后继教学。例如一部优秀的电影一般都有一个精彩的开头，一开始就抓住观众的心，使他们有动机、有兴趣往下观赏。 学情分析： 初二的学生虽具备了一定的计算机使用经验，但大多数是与软件的使用和网络应用有关，程序设计对他们是崭新的、具有挑战性的知识。而且这个时期的学生正处于感性思维向理性思维过渡的时期，很多时候仍需要感性思维的支撑。因此在教学中应强调程序设计与生活的关系，注重启蒙和兴趣的培养，并以趣味性的练习、富有引导性的教学语言、明白流畅的教学思路调动学生的情感，在晦涩的程序设计和学生之间架起一座桥梁。 【教学目标】 知识与技能 1、了解利用计算机解决问题的基本过程，认识算法的地位和作用。 2、初步掌握使用自然语言或流程图对算法进行描述。 过程与方法 1、通过实例让学生体会程序设计的基本过程与方法，理解算法思想，会用自然语言或流程图表达一些具体问题的算法。 2、通过对现实问题的分析与解决，让学生认识到生活中到处是程序，而程序解决的往往就是
程序设计的基本方法 一、题： 二、教学目标： ⑴理解算法的概念，了解描述算法的两种方法——自然语言和流程图，知道各自的优缺点。 ⑵初步掌握用流程图描述算法。 三、教学的重点和难点： ⑴算法的概念。 ⑵用流程图描述算法。 四、教学过程： 新导入 我们在日常生活中经常要处理一些事情，就拿邮寄一封信来说吧，大致可以将寄信的过程分为这样的几个步骤：写信、写信封、贴邮票、投入信箱等四个步骤。将信地投入到信箱后，我们就说寄信过程结束了。 那么在计算机中，它是如何来处理问题的呢？是否和我们日常处理事情的过程很类似呢？ 回答是肯定的，例如要设计一个程序让计算机求1+1=？，那么我们就要先编写程序。在编写程序前需要先确定解决问题的思路和方法，并要正确地写出求解步骤，这就是算法。 新授
一、算法的概念 为了更好地理解算法，举几个例子说明： 例1 交换两个变量中的数据。 先请学生考虑解决这个问题的方法，然后请一个学生说一说自己想到的解决方法。如学生回答不出来，作适当提示：如果要将醋瓶中的醋和酒瓶中的酒互换应怎么做？学生会很容易地想到要借助于一只空瓶子。 分析题意：已知变量x和中分别存放了数据，现在要交换其中的数据。为了达到交换的目的，需要引进一个类似于空瓶子的中间变量。交换两变量中数据的具体算法如下： ①将x中的数据送给变量，即x→； ②将中的数据送给变量x，即→x； ③将中的数据送给变量，即→。 总结：在程序设计中，交换变量中的数据常用在排序算法中。例2 输入三个不相同的数，求出其中的最小数。 同样，先请学生思考，然后请学生说出他所想到的解决该问题的方法。 教师分析：先设置一个变量in，用于存放最小数。当输入a、b、三个不相同的数后，先将a与b进行比较，把小者送给变量in，再把与in进行比较，若<in，则将的数值送给
一、单项选择题 1. 编写C++程序一般需经过的几个步骤依次是（） A. 编辑、调试、编译、连接 B. 编辑、编译、连接、运行 C. 编译、调试、编辑、连接 D. 编译、编辑、连接、运行 答案：B 2. 设有定义int i;double j＝5;，则10+i+j值的数据类型是（） A. int B. double C. float D. 不确定 答案：B 3. 有关C++编译指令，以下叙述正确的是（） A. C++每行可以写多条编译指令 B. #include指令中的文件名可含有路径信息 C. C++的编译指令可以以#或//开始 D. C++中不管＃if后的常量表达式是否为真，该部分都需要编译答案：B 4. 在下列成对的表达式中，运算结果类型相同的一对是（） A. 7.0／2.0和7.0／2 B. 5／2.0和5／2 C. 7.0／2和7／2 D. 8／2和6.0／2.0 答案：A 5. 在C++中不返回任何类型的函数应该说明为（） A. int B. char C. void
D. double 答案：C 6. 决定C++语言中函数的返回值类型的是（） A. return语句中的表达式类型 B. 调用该函数时系统随机产生的类型 C. 调用该函数时的主调用函数类型 D. 在定义该函数时所指定的数据类型 答案：D 7. 在C++中，函数原型不能标识（） A. 函数的返回类型 B. 函数参数的个数 C. 函数参数类型 D. 函数的功能 答案：D 8. 在int a=3,int *p=&a；中，*p的值是（） A. 变量a的地址值 B. 无意义 C. 变量p的地址值 D. 3 答案：D 9. 一个函数功能不太复杂，但要求被频繁调用，则应把它定义为（） A. 内联函数 B. 重载函数 C. 递归函数 D. 嵌套函数 答案：A 10. 适宜采用inline定义函数情况是（） A. 函数体含有循环语句
第1讲C++语言入门 学习目标 1、了解计算机语言发展的3个阶段。 2、理解程序设计的一般步骤。 3、掌握什么是算法。 4、掌握对给定的问题进行算法描述。 5、学会编写简单的程序。 随着科技的发展和社会的进步，计算机已经走入寻常百姓家。人们可以使用同一台计算机做不同的事，我们可以看到其他机器或设备做不到这点。计算机之所以能执行不同的工作任务，是基于其硬件和软件协同工作的工作机制。 要使计算机按人们指定的步骤有效地工作，必须事先编制好一组让计算机执行的指令，这就是程序。随着计算机软件技术的发展，人们可以使用不同的计算机语言来编写程序。 一、计算机语言发展 要使计算机按照人的规定完成一系列的工作，首先要解决一个“语言”沟通问题：在人和计算机之间找到一种两者都能识别的特定的语言，使计算机具备理解并执行人们给出的各种指令的能力。这种特定的语言称为计算机语言，也叫程序设计语言，它是人和计算机沟通的桥梁。 随着计算机技术的迅速发展，程序设计语言经历了由低级向高级发展的多个阶段，程序设计方法也得到不断的发展和提高。 计算机语言按其发展程度可以划分为：机器语言、汇编语言和高级语言。 1、机器语言 计算机并不能理解和执行人们使用的自然语言。计算机能够直接识别的指令时由一连串的0和1组合起来的二进制编码，称为机器指令。每一条指令规定计算机要完成的某个操作。机器语言是计算机能够直接识别的指令的集合，它是最早出现的计算机语言。例如，下图所示的是某一种型号计算机的一组二进制编码机器指令，用来完成一个简单加法操作。 10110000 00001001 00000100 00001000 11110100 显然，用机器语言编写的程序“难学、难记、难写、难检查、难调试”，给使用者带来很大的不便。机器语言编写的程序另一个缺点是完全依赖于机器硬件，不同型号的机器语言指令不相同，程序的可移植性差。其优点是计算机能直接识别、执行效率高。 2 、汇编语言 20世纪50年代初,为了克服机器语言的缺点，人们对机器语言进行了改进，用一些容易记忆和辨别的有意义的符号代替机器指令。用这样一些符号代替机器指令所是产生的语言就称为汇编语言，也称为符号语言。用汇编语言来实现9+8运算的由关指令如下图：MOV AL,9 ADD AL,8
第一课程序设计的步骤和方法 一、教学分析 本课选择浙江省教育出版社宁波市版教材九年级上第一课，程序设计是一项严谨的工作，需要将生活实例转化成计算机能执行的程序，中间有若干环节。本课意图在于让学生了解程序设计的一般步骤，理解程序设计的方法，养成良好的编程习惯。 二、教学目标 知识与技能目标： 1．了解程序设计的一般步骤。 2．理解程序设计的方法。 3．能用自然语言叙述两变量值交换过程。 4、掌握两个变量值交换方法。 5、掌握从生活实例到构建数学模型的一般方法。 过程与方法：在小组合作以及学生亲身实验体验的过程中，不断发现问题和解决问题来掌握构建数学模型和算法的方法。 情感态度与价值观目标：通过小组合作，培养学生协作能力；通过生活实例构建合理的数学模型，培养学生严谨类推的逻辑思维能力。 三、重难点及分析 重点：掌握程序设计的一般步骤。 难点：理解并掌握两变量交换的算法；能够将实例转换为具体算法。 分析： 程序设计具有严密的逻辑性，程序最终为解决实际生活中的问题，在现实问题和程序设计之间需要将日常生活复杂问题简化，构建合理的数学模型，这是程序设计的前提。程序的“按部就班”和现实生活中的问题解决方式存在一定的差异，因此学生理解程序设计的一般过程，这是本课的重点。 交换两个变量值是理解程序设计方法的经典算法。通过实物模拟交换过程，有利于学生初步建立程序设计变量交换的思维雏形。然后再用生活实例比较身高排序，将两变量具体进行应用表现，让学生掌握分析实例的能力，然后将其转换为具体的程序算法，所以将掌握两变量交换的算法作为本节课教学难点。
四、学情分析 本班学生是丹城二中206学生，跟他们的任课教师接触之后，了解这是一帮活泼同时又好动的学生，控制的好能够将课堂气氛调动的很好，所以我改变以往的严肃的教态，本节课以鼓励为主，让学生树立信心，用学生对自己鼓掌的方法，拉近与学生的距离，因为这是九年级的第一课，学生也没有具体的程序基础，所以这节课讲解的程序是最容易最经典的，让学生浅显易懂，以及尽量用幽默的语句，增加教师的亲和力，使课堂气氛活跃。 五、教学过程 环节一“小组讨论，引入课题” 教师：今天我们来学习《程序设计的步骤和方法》，在这之前，我们来当一回专家，讨论下问题！首先大家给自己鼓励把掌声献给自己，等会踊跃发言。 学生：一片掌声 教师：我们来讨论“蛋炒饭的制作过程、洗衣服的制作过程，两个杯中球的位置互换”（PPT中逐一展示） 学生：对于问题非常感兴趣，发言的学生很多，踊跃发表的自己的高论“如何制作蛋炒饭、洗衣服的步骤” 教师：接下来，我们讨论两个杯中的球，如何互换位置，大家前后桌为一组相互讨论下，用语言表述调换的过程。组长安排组员发言，时间为3分钟。 教学意图：教师通过掌声和赞美来活跃课堂气氛，因为初次接触学生彼此之间存在距离感，这个措施拉近了师生关系，同时也很好把握了课堂的气氛，学生回答问题的同时，教师需要进行适当的引导让学生知道做事情需要严谨的步骤和方法，同时引出实验对象，进行小组合作讨论（5-6为一组，事先确定好小组长） 环节二实验操作，讲解两变量值的交换 教学意图：突出本节课的教学重点，理解程序设计的一般步骤，程序设计的六个步骤贯穿于环节二中，上完之后由学生再来总结程序设计的六个步骤。 教师：请学生上台演示操作（讲解、操作都是由学生自主上台完成，体 现学生上课的主体地位，教师要作为适当的引导） 任务一：通过实验操作，口述操作过程
工业机器人零基础PLC编程的基本步骤 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 科学的PLC编程步骤其实很简单，但往往大多数工程师就是认为简单而忽略很多细节。细节的忽略，必然会在以后出现问题。想避免日后的问题，只有好好的遵守规则，没有规矩不成方圆，plc编程一样有其自身的规矩。 第一步：阅读产品说明书 第一步看起来再简单不过了，但很多工程师都做不到。 仔细阅读说明书是编程的第一步，首先要阅读安全守则，知道哪些执行机构可能会对人身造成伤害，哪些机构间最容易发生撞击，当发生危险时如何解决，这些最致命的问题都在安全守则中，阅读产品说明书是必不可少的一项。
此外，关于设备每个元件的特性，使用方法，调试方法也在说明书中，不去阅读，即使程序正确，如果元件没有调试好，设备一样不能工作。再有，所有的电路图、气动液压回路图、装配图也在说明书中，需要阅读它才能知道每种元件可以做何种改造呢。 第二步：根据说明书，检查I/O 检查I/O，俗称“打点”。检查I/O的方法很多，但是一定要根据说明书提供的地址依次进行检查，在绝对安全的情况下来检查。 在检查输入点时，一般输入信号无非是各种传感器，如电容、电感、光电、压阻、超声波、磁感式和行程开关等传感器。检查这些元件比较简单，根据元件说明将工件放在工位上，或是移动执行机构检查传感器是否有信号即可。当然，不同的设备检测的方式可能不同，这要看具体情况而定了。 但是在检查输出信号时就要格外小心了。如果是电驱动产品，必须在安全情况下，尤其是保证设备不会发生撞击前提下，让执行机构的驱动器得电，检查执行机构是否能够运动。如果是液压或气动执行机构，同样在安全情况下手动使换向阀得电，从而控制执行机构。在检查输出信号时，不论执行机构的驱动方式是什么，一定要根据元件说明书，首先要保证设备和人身安全，要注意并不是所有设备的执行机构都可以通电测试的，所以有时个别的输出信号可能无法手动测试。 无论是输入还是输出装置，当传感器有信号或执行机构的驱动装置得电后，必须同时检查PLC上的I/O模块指示灯是否也点亮。很多设备中，输入输出信号是通过接线端子与PLC连接，有时接线端子的指示灯有信号，但不能保证由于连接导线内部断路，而PLC上相应的地址没有信号接通。这一点要特别注意。
《计算机解决问题的一般过程》教学设计一、案例背景信息 1．模块：高中信息技术课程选修教程《算法与程序设计》 2．年级：高中二年级 3．所用教材版本：教育科学出版社 4．学时数：1学时 本教学案例参与人员基本信息 二、教学设计 [课程标准] 结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和作用。 [教学目标] 1、知识目标： ①了解人类解决问题的一般过程 ②知道并能运用分析问题、设计算法、编写程序、调试程序、问题解决这一用计算机解决问题的一般过程。认识到算法和程序设计在计算机解决问题中的作用。 ③能够比较分析出人和计算机解决问题的异同 2、过程与方法 经历实例分析、问题探究、问题解决的过程理解计算机解决问题的过程，并通过实例动手实践完整的计算机解决问题的过程，从而知道算法和程序设计在计算机解决问题中的重要性。
3、情感态度价值观 通过结合学习和生活的实际例子，使学生树立利用计算机解决学习和生活中问题的兴趣和信心。并通过一些实例，激发学生民族自豪感。 （二）内容分析 1、本节课是教育科学出版社教材《算法与程序设计》第一章第一节的内容—“计算机解决问题的过程”，是入门篇。学好这节课是使学生学好“算法与程序设计”模块的关键，本内容计划用一课时完成。 2、教材中第一节计算机解决问题的过程所涉及到的实例是一个时钟程序，对于完全没有接触过算法与程序设计的同学难度比较大。个人感觉第一节课应把重点放在激发学生兴趣，增强学生的成就感，使学生喜欢上程序设计上。因此，本节课在设计时对教材进行了二次开发，从比较贴近学生学习的数学问题入手，，注重让学生在人工解题中提炼、归纳、分析问题、设计算法等步骤，并把它融会贯通应用到用计算机解决问题中去从而分析出计算机解决问题的一般过程。本节课的教学目标是让学生理解分析问题、设计算法、编写程序和调试程序等用计算机解决问题的基本过程，认识其在算法与程序设计中的地位和作用，也是后续课程如模块化程序设计、各种算法设计等课程的基础。所有的教学内容都将由学生对各种问题探究分析解决。使学生能真正消化知识，并转化到学习和生活中去，使之成为自己的信息技术处理能力。 （三）学生分析 本节课的教学对象是高二年级学生。教学对象已具备了一定的逻辑思维和分析能力，表达能力等。因此完全可以放心设计问题让他们探究，自行归
第三部分程序设计基础 3.1 程序、程序设计、程序设计语言的定义 ⑴程序：计算机程序，是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列。 ⑵程序设计：程序设计是给出解决特定问题程序的过程，是软件构造活动中的重要组成部分。程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。 ⑶程序设计语言：程序设计语言用于书写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。在程序设计语言中，这些记号串就是程序。程序设计语言有3个方面的因素，即语法、语义和语用。 3.2 高级语言和低级语言的概念及区别 ⑴高级语言：高级语言（High-level programming language）是高度封装了的编程语言，与低级语言相对。
它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言，使用一般人易于接受的文字来表示（例如汉字、不规则英文或其他外语），从而使程序编写员编写更容易，亦有较高的可读性，以方便对电脑认知较浅的人亦可以大概明白其内容。 ⑵低级语言：低级语言分机器语言（二进制语言）和汇编语言（符号语言），这两种语言都是面向机器的语言，和具体机器的指令系统密切相关。机器语言用指令代码编写程序，而符号语言用指令助记符来编写程序。 ⑶区别： 高级语言：实现效率高，执行效率低，对硬件的可控性弱，目标代码大，可维护性好，可移植性好低级语言：实现效率低，执行效率高，对硬件的可控性强，目标代码小，可维护性差，可移植性差 了解知识：CPU运行的是二进制指令，所有的语言编写的程序最终都要翻译成二进制代码。越低级的语言，形式上越接近机器指令，汇编语言就是与机器指令一一对应的。而越高级的语言，一条语句对应的指令数越多，其中原因就是高级语言对底层操作进行了抽象和封装，
程序设计的内容包括：编写程序、编译程序、模拟运行及 调试程序等。 程序设计的方法是指用什么方法和编程语言来编写用户程序。 程序设计有多种方法：如果控制系统是改造原有成熟的继电接触控制系统，则可由电气控制电路图很容易地转化为梯形图，生成控制程序。 本节主要介绍功能流程图法。 功能流程图，简称功能图，又叫状态流程图或状态转移图。它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言，能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。 （1）步 步是控制系统中的一个相对不变的性质，它对应于一个稳定的状态。在功能流程图中步通常表示某个执行元件的状态变化。步用矩形框表示，框中的数字是该步的编号，编号可以是该步对应的工步序号，也可以是与该步相对应的编程元件（如PLC内部的通用辅助继电器、步标志继电器等）。步的图形符号如图7.1（a）所示。 初始步 初始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的起点。一个控制系统至少有一个初始步，初始步用双线框表示，如图7.1（b）所示 （3）动作说明
一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该步对应的动作，如下图7.3所示。 图中（a ）表示一个步对应一个动作；图（b ）和（c ）表示一个步对应多个动作，两种方法任选一种。 2. 使用规则 （1）步与步不能直接相连，必须用转移分开； （2）转移与转移不能直接相连，必须用步分开； （3）步与转移、转移与步之间的连线采用有向线段，画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序时可以省略箭头，否则必须加箭头。 （4）一个功能图至少应有一个初始步。 3. 结构形式 （1）顺序结构 （2）分支结构——选择性分支与并发性分支 （3）循环结构 （4）复合结构 （1）顺序结构 （2）分支结构 顺序结构 选择性分支 并发性分支并发性分支 （3）循环结构 循环结构用于一个顺序过程的多次或往复执 行。功能图画 法如图7.7所示，这种结构可看作是选择性分支结构的一种特
Turbo C程序设计的基本步骤及如何编译、调试和运行源程序 本节主要介绍Turbo C程序设计的基本步骤及如何编译、调试和运行源程序。并给出Turbo C的常用编辑命令。最后介绍Turbo C编译、连接和运行时的常见错误。 一、Turbo C程序设计基本步骤 程序设计方法包括三个基本步骤: 第一步: 分析问题。 第二步: 画出程序的基本轮廓。 第三步: 实现该程序。 3a. 编写程序 3b. 测试和调试程序 3c. 提供数据打印结果 下面, 我们来说明每一步的具体细节。 第一步: 分析问题 在这一步, 你必须: a. 作为解决问题的一种方法, 确定要产生的数据(输出)。作为这一子步的一部分, 你应定义表示输出的变量。 b. 确定需产生输出的数据(称为输入), 作为这一子步的一部分, 你应定义表示输入的变量。 c. 研制一种算法, 从有限步的输入中获取输出。这种算法定义为结构化的顺序操作, 以便在有限步内解决问题。就数字问题而言, 这种算法包括获取输出的计算, 但对非数字问题来说, 这种算法包括许多文本和图象处理操作。 第二步: 画出程序的基本轮廓 在这一步, 你要用一些句子(伪代码)来画出程序的基本轮廓。每个句子对应一个简单的程序操作。对一个简单的程序来说, 通过列出程序顺序执行的动作, 便可直接产生伪代码。然而, 对复杂一些的程序来说, 则需要将大致过程有条理地进行组织。对此, 应使用自上而下的设计方法。 当使用自上而下的设计方法时, 你要把程序分割成几段来完成。列出每段要实现的任务, 程序的轮廓也就有了, 这称之为主模块。当一项任务列在主模块时, 仅用其名加以标识, 并未指出该任务将如何完成。这方面的内容留给程序设计的下一阶段来讨论。将程序分为几项任务只是对程序的初步设计。整个程序设计归结为下图所示的流程图1.。 ┏━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃主模块┃ ┏━━━━━━━┓┃输入数据┃ ┃主模块┃┃计算购房所需的金额┃ ┃┃┃计算装修所需的金额┃ ┃任务1 ┃┃计算总金额┃ ┃任务2 ┃┃输出计算结果┃
程序设计的流程图 程序设计的流程图 程序设计的方法 面向过程 面向过程的结构化程序设计分三种基本结构：顺序结构、选择结构、循环结构 原则： 1,自顶向下：指从问题的全局下手，把一个复杂的任务分解成许多易于控制和处理的子任务，子任务还可能做进一步分解，如此重复，直到每个子任务都容易解决为止。 2，逐步求精 3，模块化：指解决一个复杂问题是自顶向下逐层把软件系统划分成一个个较小的、相对独立但又相互关联的模块的过程。 注意事项 1，使用顺序、选择、循环等有限的基本结构表示程序逻辑。 2，选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口 3，程序语句组成容易识别的块，每块只有一个入口和一个出口。 4，复杂结构应该用基本控制结构进行组合或嵌套来实现。 5，程序设计语言中没有的控制结构，可用一段等价的程序段模拟，但要求改程序段在整个系统中应前后一致。 6，严格控制GOTO语句。 面向对象的程序设计
面向对象的基本概念 1，对象 2，类 3，封装 4，继承 5，消息 6，多态性 优点 1，符合人们认识事物的规律 2，改善了程序的可读性 3，使人机交互更加贴近自然语言 面向切面程序设计 Aspect Oriented Programming(AOP)，面向切面编程，是一个比较热门的话题。AOP主要实现的目的是针对业务处理过程中的切面进行提取，它所面对的是处理过程中的某个步骤或阶段，以获得逻辑过程中各部分之间低耦合性的隔离效果。比如我们最常见的就是日志记录了，举个例子，我们现在提供一个查询学生信息的服务，但是我们希望记录有谁进行了这个查询。如果按照传统的OOP的实现的话，那我们实现了一个查询学生信息的服务接口(StudentInfoService)和其实现类(StudentInfoServiceImpl.java)，同时为了要进行记录的话，那我们在实现类(StudentInfoServiceImpl.java)中要添加其实现记录的过程。这样的话，假如我们要实现的服 务有多个呢?那就要在每个实现的类都添加这些记录过程。这样做的话就会有点繁琐，而且每个实现类都与记录服务日志的行为紧耦合，违反了面向对象的规则。那么怎样才能把记录服务
程序设计中流程图 弄清图形符号： 运行Visio，新建一个基本流程图。在形状窗口中用基本流程图的图形符号来表示程序算法。表1给出了较常用的“流程图”所用的基本符号。 举例使用： 一、制作顺序结构的流程图（见图1） 例1：给小学生编写一个加法练习程序； (1)分别在形状窗口中选用基本流程图的图形符号，拖曳到工作区。拖动图 形符号的八个控制点，即可更改大小。 (2)双击图形符号，填入所要的文字。也可利用“格式工具栏”更改字体的 各种格式，例如字体、字号、颜色。 (3)选择“常用工具栏”连接线工具，将各个图形符号连接起来。 (4)完毕。
二、制作分支结构的流程图（见图2） 例2：给小学生编写一个加法练习程序，正确的显示"ok"，错误的显示"wro ng"； (1)重复顺序结构操作的前两个步骤。 (2)选择“常用工具栏”连接线工具，当连接到分支结构时，分析一下分支 结构的特点：一个入口，两个分支，一个出口。特别要请你注意的是： 出口时先得把两个分支连接起来，然后再引出出口线。不过你会发现连 接两个分支的流线上有个默认的箭头，如何去掉呢？这时你可选择“格 式工具栏”中线端工具，选择“无线端”即可。 (3)在判定框两侧的流线，双击即可出现文本框，用于输入T或者F。如你 需要可将T和F拖曳离开流线。 (4)完毕。
三、制作循环结构的流程图（见图3） 例3：请你给小学生编写一个加法练习程序，每套10道题，每题正确的加1 0分，错误的不给分，并计算总分等。 循环结构分两种：当循环和直到循环。图3是当循环，当循环结构的特点：当条件成立时，重复执行循环体；当条件不成立时，不执行循环体并立即退出循环。 采用顺序结构和分支结构类同的画法，可适当调节算法中涉及的图形符号的位置，力求让学生看得懂直到理解。
Socket编程的基本流程包括： socket()-创建Socket；bind()-将创建的Socket与本地端口绑定；connect()与accept()-建立Socket连接；listen()-服务器监听是否有连接请求；send()-数据的可控缓冲发送；recv()-可控缓冲接收；closesocket()-关闭Socket。 一、WSAStartup函数 int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData ); 使用Socket的程序在使用Socket之前必须调用WSAStartup函数。该函数的第一个参数指明程序请求使用的Socket版本，其中高位字节指 明副版本、低位字节指明主版本；操作系统利用第二个参数返回请求的Socket的版本信息。当一个应用程序调用WSAStartup函数时，操作系统根据请求的Socket版本来搜索相应的Socket库，然后绑定找到的Socket 库到该应用程序中。以后应用程序就可以调用所请求的Socket库中的其它Socket函数了。该函数执行成功后返回0。 例：假如一个程序要使用2.1版本的Socket,那么程序代码如下 wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 1 ); err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); 也可以这样来用,WINSOCK_VERSION是默认的当前版本号 err = WSAStartup( WINSOCK_VERSION, &wsaData ); 二、WSACleanup函数 int WSACleanup (void); 应用程序在完成对请求的Socket库的使用后，要调用WSACleanup函数来解除与Socket库的绑定并且释放Socket库所占用的系统资源。 三、socket函数 SOCKET socket( int af, int type, int protocol );
《程序的基本结构》教学设计 一、教学目标 1．知识与技能 让学生掌握顺序、选择、循环三种基本结构，能够使用三种基本结构编写简单的程序解决具体问题。 2．过程与方法 通过具体实例，让学生理解三种结构的基本思想，并对流程图和程序语言进行对照分析，提高学生分析问题的能力，增强学生利用程序设计语言解决实际问题的信心和能力。 3．情感态度与价值观 培养学生对程序设计的兴趣，帮助学生探究计算机解决问题的神秘面纱，鼓励学生自主探索计算机软件的设计，注重学生协作学习习惯的养成。 二、学生分析 在普通高中数学课程中，学生已经对三种基本逻辑结构——顺序、条件分支、循环有了一定的认识。如果学生对数学课中的这部分内容掌握的不够好，则在教学中应注重指导学生理解顺序结构、选择结构和循环结构的基本思想，加强对程序流程图和程序语言进行对照分析；如果学生已经掌握，则在教学中应引导学生对基本结构进行归纳总结。 从前几节的学习来看，有一部分学生对程序设计的兴趣不高，一方面是由于高中阶段学习负担很重，对于信息技术课程的认识不够，另一方面是由于网络的普及也对课程的学习产生了不小的负面影响，而且算法与程序设计本身也比较枯燥，鉴于这种情况，本课程设计的原则是分组探究，结合实际的数学问题，画出相应的流程图，通过适当的引导，再转化成具体实现语句和程序，使学生运用VB程序设计语言的基本知识，学会问题解决的结构化方法，编写程序，体验成功的快乐。 三、教材分析 1.本节的作用和地位 用任何高级语言编写的程序都可分解为三种结构：顺序结构、选择结构和循环结构。牢固掌握这三种基本结构，是学习程序设计的基本要求，是编写出结构清晰、易读易懂程序的前提。同时，本节也将为下一章“算法的程序实现”打下基基础。 2．本节主要内容 在高中阶段，学习程序设计毕竟不同于专业训练，因此，我们应精心选择能激发学生兴趣的实例，帮助学生完成从数学中的“算法”到程序中算法的过度。本课首先用交流讨论解决“已知三边求三角形面积”的算法，画出流程图，转化成程序代码，引入顺序结构，然后依次加强约束条件，逐步修正算法和相应的流程图，引入选择、循环结构，总结出结构的共性，最后是编程实现，巩固和加深对基本结构的认识。 3.重点难点分析 教学重点：引导学生探究问题的算法，画出流程图，然后与程序语言的实现语句进行对照分析，使学生能正确的使用程序语言实现三种基本结构。 教学难点：任何一门程序设计语言，对三种基本结构实现语句的格式都有严格要求，因此，在帮助学生建立算法思想和程序设计认知的同时，应注重培养学生规范编程并养成良好编程习惯。三种结构实现语句的格式和功能，以及同种结构的不同语句之间的差异是本节重点。当然，本节主要还是让学生理解顺序结构、选择结构、循环结构的基本思想，在后续的程序编写中还将不断用到这三种结构，学生可逐步掌握。 4.课时要求：1课时 四、教学理念
c语言程序设计流程图详解 介绍常见的流程图符号及流程图的例子。 本章例1 - 1的算法的流程图如图1 - 2所示。本章例1 - 2的算法的流程图如图1 - 3所示。在流程图中,判断框左边的流程线表示判断条件为真时的流程,右边的流程线表示条件为假时的流程,有时就在其左、右流程线的上方分别标注“真”、“假”或“T”、“F”或“Y”、“N” 注“真”、“假”或“T”、“F”或“Y”、“N”
另外还规定,流程线就是从下往上或从右向左时,必须带箭头,除此以外,都不画箭头,流程线的走向总就是从上向下或从左向右。 2、算法的结构化描述 早期的非结构化语言中都有go to语句,它允许程序从一个地方直接跳转到另一个地方去。执行这样做的好处就是程序设计十分方便灵活,减少了人工复杂度,但其缺点也就是十分突出的,一大堆跳转语句使得程序的流程十分复杂紊乱,难以瞧懂也难以验证程序的正确性,如果有错,排起错来更就是十分困难。这种转来转去的流程图所表达的混乱与复杂,正就是软件危机中程序人员处境的一个生动写照。而结构化程序设计,就就是要把这团乱麻理清。 经过研究,人们发现,任何复杂的算法,都可以由顺序结构、选择(分支)结构与循环结构这三种基本结构组成,因此,我们构造一个算法的时候,也仅以这三种基本结构作为“建筑单元”,遵守三种基本结构的规范,基本结构之间可以并列、可以相互包含,但不允许交叉,不允许从一个结构直接转到另一个结构的内部去。正因为整个算法都就是由三种基本结构组成的,就像用模块构建的一样,所以结构清晰,易于正确性验证,易于纠错,这种方法,就就是结构化方法。遵循这种方法的程序设计,就就是结构化程序设计。 相应地,只要规定好三种基本结构的流程图的画法,就可以画出任何算法的流程图。 (1) 顺序结构 顺序结构就是简单的线性结构,各框按顺序执行。其流程图的基本形态如图1 - 4所示,语句的执行顺序为:A→B→C。 (2) 选择(分支)结构 这种结构就是对某个给定条件进行判断,条件为真或假时分别执行不同的框的内容。其基本形状有两种,如图1-5 a)、b)所示。图1-5 a)的执行序列为:当条件为真时执行A,否则执行B;图1 - 5 b)的执行序列为:当条件为真时执行A,否则什么也不做。 (3) 循环结构 循环结构有两种基本形态: while型循环与do - while型循环。 a、while 型循环 如图1 - 6所示。 其执行序列为:当条件为真时,反复执行A,一旦条件为假,跳出循环,执行循环紧后的语句。b、do-while型循环 如图1 - 7所示。
【程序代码的基本结构】程序设计的基本 方法 一、课题： 二、教学目标： ⑴理解算法的概念，了解描述算法的两种方法——自然语言和流程图，知道各自的优缺点。 ⑵初步掌握用流程图描述算法。 三、教学的重点和难点： ⑴算法的概念。 ⑵用流程图描述算法。 四、教学过程： 新课导入 我们在日常生活中经常要处理一些事情，就拿邮寄一封信来说吧，大致可以将寄信的过程分为这样的几个步骤：写信、写信封、贴邮票、投入信箱等四个步骤。将信地投入到信箱后，我们就说寄信过程结束了。 那么在计算机中，它是如何来处理问题的呢？是否和我们日常处理事情的过程很类似呢？ 回答是肯定的，例如要设计一个程序让计算机求1+1=？，那么我们就要先编写程序。在编写程序前需要先确定解决问题的思路和方法，并要正确地写出求解步骤，这就是算法。
新授课 一、算法的概念 为了更好地理解算法，举几个例子说明： 例1 交换两个变量中的数据。 先请学生考虑解决这个问题的方法，然后请一个学生说一说自己想到的解决方法。如学生回答不出来，作适当提示：如果要将醋瓶中的醋和酒瓶中的酒互换应怎么做？学生会很容易地想到要借助于一只空瓶子。 分析题意：已知变量x和y中分别存放了数据，现在要交换其中的数据。为了达到交换的目的，需要引进一个类似于空瓶子的中间变量m。交换两变量中数据的具体算法如下： ①将x中的数据送给变量m，即x→m； ②将y中的数据送给变量x，即y→x； ③将m中的数据送给变量y，即m→y。 总结：在程序设计中，交换变量中的数据常用在排序算法中。 例2 输入三个不相同的数，求出其中的最小数。 同样，先请学生思考，然后请学生说出他所想到的解决该问题的方法。 教师分析：先设置一个变量min，用于存放最小数。当输入a、b、c三个不相同的数后，先将a与b进行比较，把小者送给变量min，再把c与min进行比较，若cb）求它们的最大公约数。 提问：什么叫最大公约数？