電腦科學概論第二週學習

電腦科學概論第二週學習

上節回顧

第2，3

章學習內容

重點：進製的轉化

資料表示法中浮點數的二進位制格式

第4，5

章學習內容

學習目標

（1）識別基礎的門並描述每種門的行為

（2）描述如何用電晶體實現門

（3）用基礎門組成電路

（4）用布林表示式、真值表和邏輯框圖描述門或電路的行為

（5）比較半加器和全加器之間的異同點

（6）描述多路復用器是如何運作的

（7）解釋如何操作s-r鎖存器

（8）描述四代積體電路的特徵

（9）讀懂計算機廣告

（10）列出馮·諾伊曼機的部件和它們的功能

（11）描述馮·諾伊曼機的讀取-譯解-

執行週期

（12）描述如何組織和訪問計算機記憶體

（13）命名並描述不同的輔助儲存裝置

（14）定義三種並行計算機的配置

（15）解釋嵌入式系統的概念

第4章4.1計算機和電學

門：是對電訊號執行基本運算的裝置

電路：是由門組合而成的，可以執行更加複雜的任務

描述門和電路的表示法：布林表示式，邏輯框圖，真值表

4.2門

門：非（not）門，與（

and)

門，或(or)

門，異或

(xor)

門，與非

(nand)

門，或非

(nor)

門4.2.1非門

4.2.2與門

4.2.3或門

4.2.4異或門

4.2.5與非門和或非門

4.3門的構造

電晶體：作用一，傳導電流的電線，作用二，阻止電流的電阻器；電晶體是由半導體材料製成的。由輸入訊號的電平決定它的作用。

4.4電路

電路的分類：（1）組合電路，輸入值明確決定了輸出（

2）時序電路，它的輸出是輸入值的電路現有狀態的函式。因此， 時序電路通常涉及資訊儲存。

4.4.1組合電路

把乙個門的輸出作為另乙個門的輸入，就可以把門組合成電路。

電路等價：對每個輸入值的組合，兩個電路都生成完全相同的輸出。

布林代數的一些性質：

4.4.2 加法器

計算機能執行的最基本的運算可能就是把兩個數相加，在數字邏輯層，加法是用二進位制執行的。這些加法是由專用電路加法器執行的。

加法器：對二進位制值執行加法運算的電路

半加器：計算兩個數字的和並生成正確進製的電路。

全加器：計算兩個數字的和，並考慮進製輸入的電路。

4.4.3多路復用器

多路復用器：使用一些輸入控制訊號決定用哪條輸入資料線傳送輸出訊號的電路。

第4章門和電路

77多路復用器可以有任意多條輸入線和相應的控制線。一般說來，n條輸入控制線的二進位制值決定了選擇

2」條資料線中的哪一條作為輸出。

多路分配器：是執行相反操作的電路。也就是說，它只有乙個輸入，根據n條控制線的值，這個輸入訊號將被傳送到

2」個輸出。

4.5儲存器電路

數位電路的另乙個重要作用是可以用來儲存資訊。這些電路構成了時序電路，因為這種電路的輸出訊號也被用作電路的輸入訊號。也就是說，電路的下乙個狀態部分是由當前狀態決定的。

s-r鎖存器：乙個s-r鎖存器儲存乙個二進位制數字（1或

0)。用不同的門可以設計

s-r鎖存器。

這個電路的設計使兩個輸出x和

y總是互補的。也就是說，當x是

0時，y是

1,反之亦然。

x在任意時間點的值都被看作電路的當前狀態。因此，如果x是

1,電路儲存的就是

1;如果x是

0,電圖

4-12 s-r

鎖存器路儲存的就是0。

4.6積體電路

積體電路：又稱晶元，是嵌入多個門的矽片

4.7cpu晶元

cpu只是一種具有輸入線和輸出線的高階電路。每個

cpu都有大量引腳，計算機系統的所有通訊都是通過這些引腳完成的。

第五章5.1 獨立的計算機部件

i5：是一種處理器

fsb：前端匯流排，處理器與外界的主要連線線

1920×

1080

：指的是螢幕的畫素解析度，有

1920

個畫素寬，

1080

個畫素高

gpu：影象處理器，

gpu是乙個獨立的計算機，它甚至比主流的處理器更強大

ram：隨機訪問儲存器，也被稱為主儲存器

sdram：同步動態隨機儲存器，隨機訪問意味著記憶體的每個位元組都可以被直接訪問，不必從最開始的位元組訪問。

rw：可重寫型

***usb：通用序列匯流排

hdmi：高畫質清晰度多**介面

5.2儲存程式的概念

資料和運算元據的指令的邏輯一致性

5.2.1馮·諾伊曼體系結構

5.2.2讀取

-執行週期

5.2.3ram 和

romrom：唯讀儲存器

5.2.4二級儲存裝置

磁帶，磁碟，***和

cd5.2.5觸控螢幕

5.3嵌入式系統

是為完成小範圍功能而專門設計的計算機

5.4並行體系結構

5.4.1平行計算

平行計算一般形式：位級，指令級，資料級和任務級

同步處理：多處理器將同一程式應用於多個資料集

共享記憶體並行處理器：多個處理器共享整體記憶體的情況

5.4.2並行硬體分類

電腦科學概論第七周學習

電腦科學概論第七周學習 上節回顧 重點1 防火牆 防火牆是一台機器，它的軟體作為網路的特殊閘道器，保護機器受到不正當的訪問，進行過濾來保護裝置，防火牆執行的程式規定了接受和拒絕什麼型別的網路通訊，被稱為訪問控制策略，防火牆對裝置起到了最基礎也是最為重要的保護，當然還有更複雜的防火牆在為保護做貢獻。重...

電腦科學概論第三週學習

電腦科學概論第三週學習 上節回顧 第4，5 章學習內容 重點內容 識別基礎的門並描述每種門的行為 門 非 not 門，與 and 門，或 or 門，異或 xor 門，與非 nand 門，或非 nor 門 重點內容 讀懂計算機廣告 i5 是一種處理器 fsb 前端匯流排，處理器與外界的主要連線線 19...

電腦科學概論問題

第一章 1.babbage的分析機出現了記憶體為什麼能使中間值不必再輸入？他的數學輸入和機械輸入法指什麼？2.為什麼當時眾多人都對計算機的發展持消極態度？第二章1.位置計數法具體如何操作？2.為什麼二進位制在計算中尤其重要？第三章1.模擬資料和數字資料有共同點嗎？哪乙個更好?2.字符集的作用是什麼？...