20212307孙以诺
学习内容:《计算机科学概论》第四章 第五章
门和电路
1.电信号都有电平,0-2伏的电压是低电平,由2进制数字0表示,2-5伏的是高电平,由2进制数字1表示
2.门和电路的定义
3.3种表示方法:布尔代数,逻辑框图,真值表
4.6种类型门:非门,与门,或门,异或门,与非门,或非门
以及更多输入的门,如
n个不同的输入值有2的n次方种0和1的组合,这决定了真值表中的行数
5.晶体管
门使用晶体管建立输入值和输出值之间的映射
晶体管只能是开或关两种状态,由基级电信号决定,如果基级信号是高电平(接近+5伏),源级信号将被接地,从而关闭了晶体管,如果基级信号是低电平(接近0伏),则源级信号仍然是高电平,晶体管将被打开。
6.一般处理规则:
非门将对它的唯一输入值求逆
如果两个输入值都是1,与门将生成1
如果一个输入值是1,或者两个输入值都是1,或门将生成1
如果只有一个输入值是1,而不是两个,异或门将生成1
与非门生成的结果和与门生成的相反
或非门生成的结果和或门生成的相反
7.电路
组合电路:输出仅有输入值决定的电路
时序电路:输出是输入值和电路当前状态的函数的电路
电路等价:每个输入值的组合,两个电路都生成完全相同的输出
8.半加器和全加器
9.多路复用器:使用一些输入控制信号决定用哪条数据线发送输出信号的电路
10.S-R锁存器,小心控制S和R的值,电路就可以存储0或1
11.集成电路和CPU芯片
计算部件
1.数据和操作数据的指令的逻辑一致性,而且它们能存储在一起,这个原理就是冯·诺依曼体系结构
存放数据和指令的内存单元
对数据执行算术和逻辑运算的算术/逻辑单元
把数据从外部世界转移到计算机中的输入单元
把结果从计算机内部转移到外部世界的输出单元
担当舞台监督,确保其他部件都参与了表演的控制单元
2.算术/逻辑单元:执行算术运算和逻辑运算的计算机部件
寄存器:CPU中的一小块存储区域,用于存储中间值或特殊数据
3.控制单元
指令寄存器存放的是正在执行的命令,程序计数器存放的是下一条要执行的指令的地址
数据流
4.处理周期中的四个步骤:读取下一条指令 译解指令 如果需要,获取数据 执行指令
读取-执行周期
5.几种二级存储设备:磁带,磁盘,CD和DVD,闪存
遇到的问题不能正确区分6种门
解决:理解流程并熟悉教材
晶体管的构造
解决:理解晶体管的工作原理以及0和1的意义
冯·诺依曼体系结构图,读取-执行周期图
解决:多看并理解流程图
参考资料:《计算机科学概论》第7版