2021-2022-1 2021142 《資訊保安專業導論》第四周學習總結

作業所屬課程：https://edu.cnblogs.com/campus/besti/2021-2022-1fois

作業要求：https://www.cnblogs.com/rocedu/p/9577842.html#WEEK04

作業目標：

• 閘電路
• 組合電路，邏輯電路
• 馮諾依曼結構
• CPU，記憶體，IO管理
• 嵌入式系統，並行結構
• 物理安全

作業正文：https://www.cnblogs.com/weidaixdrx/p/15408660.html

教材學習內容總結

#門和電路

門是對電訊號執行基本運算的裝置，計算機中的門又叫做邏輯閘。一個門接受一個或多個輸入訊號，生成一個輸出訊號。電路由門組合而成，可以執行更加複雜的任務。

三種表示法：

1.布林代數，其中變數和函式的值只是0和1.

2.邏輯框圖是電路的圖形化表示，每種型別的門由一個特定的圖形符號表示。

3.真值表列出了一種門可能遇到的所有輸入組合和相應的輸出。

（這三種表示方法只是同一種事物的不同表示）

門的六種最基本的型別：

1.非（NOT）門

X=A' 非操作由求反的值後面的 ' 標記表示，有時也用求反的值上面的橫杆表示。

（圖片來源百度百科） 末端具有小圓圈（叫作求逆泡）的三角形。

只有真值表真正定義了非門在各種情況下的行為。

非門又叫逆變器，因為它對輸入值求逆。

2.與（AND）門

X=A·B A·B也可以寫作AB

（圖片來源百度百科）

3.或（OR）門

X=A+B

（圖片來源百度百科）

4.異或（XOR）門

（源自百度）

有時正規的或門又叫作同或門

5.與非(NAND)門

X=（A·B)'

（同上）

6.或非(NOR)門

X=（A+B)'

（同上）

#組合邏輯電路

輸入值明確決定了輸出。

把一個門的輸出作為另一個門的輸入，就可以把門組合成電路。

#馮諾依曼結構

主要特徵：

資料和操作資料的指令的邏輯性一致，而且它們能儲存在一起；

處理資訊的部件獨立於儲存資訊的部件。

結構部件

1.記憶體

可編址性：記憶體中每個可編址位置儲存的位數。

2.算數/邏輯單元

執行算術運算（加減乘除）和邏輯運算（兩個值的比較）的計算部件。

3.輸入輸出單元

4.控制單元

掌管讀取-執行週期，是計算機的組織力量。

特殊暫存器：指令暫存器存放的是正在執行的命令，程式計數器存放的是下一條要執行的命令的地址。

由於ALU和控制單元的協作非常緊密，所以它們常被看作一個單元，稱為中央處理器（CPU）。

#I/O管理

觸控式螢幕：能夠同時擔任輸入裝置和輸出裝置。

#嵌入式系統

指代任一預程式設計的、為了完成某一特殊用途的、作為大型系統一部分的計算機。

#並行體系結構

1.平行計算

位級的並行是基於增加計算機的字長；

指令集的並行是基於程式中的某些指令能夠同時獨立的進行;

資料集並行基於同一組指令集能能同時對不同的資料集執行；

任務級的並行是基於不同的處理器能在相同或不同的資料集上執行不同的操作，包含流水線模式處理器和共享記憶體並行處理器。

2.並行硬體分類

反映了平行計算的不同型別。

教材學習過程中的問題和解決過程

問題1.學習目標中把組合電路和邏輯電路放在一起， 可是在書上只分出了組合電路和時序電路。

解決過程：百度邏輯電路發現它分為組合邏輯電路和時序邏輯電路，弄清楚了邏輯電路與組合電路的關係。

問題2.沒有理解用兩個半加器構造一個全加器的邏輯框圖。

解決過程：通過百度百科觀看相關視訊大概明白了邏輯框圖的意思。

問題3.執行位運算子（>>）時執行物件只能是二進位制形式的數嗎？

解決過程：在終端中執行16>>2和0b10000>>2結果都是4，說明位運算子號會將其他進位制數轉化為二進位制進行運算。

程式碼除錯中的問題和解決過程

無

[程式碼託管](碼雲學習專案連結)

（statistics.sh指令碼的執行結果截圖）

上週考試錯題總結

無

其他

在學習電腦科學概論過程中會接觸很非常多新的概念，難以全部消化吸收，需要多多複習重複。

學習進度條

計劃學習時間:10

實際學習時間:10

改進情況：仍需提高學習效率