第二周学习总结
本周我们自学了计算机概论的四、五章的内容，四、五章向我们介绍了有关计算机硬件层的知识，通过这两章的学习我了解到了一些关于 门和电路 以及 计算部件的知识。
/第四章门和电路/
电路：电路是由相互关联的门的组合，用于实现特定的逻辑函数。
关于门和电路我同时也学到了三种不同的表示方法：
1.布尔代数：它是由英国数学家布尔发明的一种代数运算，它的表达式是演示电路活动的极好方式。
2.逻辑框图：它是电路的图形化表示。每种类型的门都由一个特定的图形符号来表示。
3.真值表：它列出了一种门可能遇到的所有的输入组合和相应的输出，从而全面而具体的定义了这种门的功能。
门：
1.非门：非门又叫逆变器，它会对输入的值求逆。
2.与门：输入两个信号若同为1则输出为1，否则输出为0。
3.或门：若两个输入值都为0那么输出值为0，否则为1。
4.异或门：若两个输入相同，则输出为0，否则输出为1。
5.与非门和或非门：与非门和或非门分别是与门和或门的对立门。
门的处理回顾：
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结果相反。
或非门生成的结果和或门生成的结果相反
如何构造门：？
晶体管：作为导线或电阻器的设备，由输入信号的电平决定它的作用。晶体管具有三个接线端，即源极、基极和发射极。
半导体：既不是良导体也不是绝缘体的材料，如硅。
电路：电路可以分为两大类，一类叫组合电路，另一类叫时序电路。
组合电路：输出值仅有输入值决定的电路。
时序电路：输出是输入值和当前电路状态的函数的电路。
（其中有一种概念叫做电路等价：对应输出每个输入值组合，两个电路都生成完全相同的输出。）
布尔代数的分配律：A（B+C）=AB+AC
性质 与 或
交换律： AB=BA A+B=B+A
分配律： (AB)C=A(BC) ( A+B)+C=A+(B+C)
恒等： A1=A A+0=A
补： A(A′)=0 A+(A′)=1
德·摩根定律：(AB)′=A′ORB′ (A+B)′=A′B′
加法器
加法器（adder）：对二进制值执行加法运算的电路。
半加器（half adder）：计算两个数位的和并生成正确进位的电路。
全加器（full adder）：计算两个数位的和，并考虑进位输入的电路。
多路复用器
多路复用器（multiplexer）：使用一些输入控制信号决定用哪条输入数据线发送输出信号的电路。
多路分配器是执行相反操作的电路。也就是说，它只有一个输入，根据n条控制线的值，这个输入值信号将被发送到2^n个输出。
存储器电路
集成电路
集成电路：又称芯片，是嵌入了多个门的硅片。
- SSI（小规模集成）：1~10个门
- MSI（中规模集成）：10~100个门
- LSI（大规模集成）：100~100000个门
- VLSI（超大规模集成）：多于100000个门
CPU芯片
CPU是一种具有输入线和输出线的高级电路。
/第五章计算部件/
独立的计算机部件
处理器，显示器，图像处理器，摄像头，随机访问储存器，硬盘驱动器，DVD驱动器等
存储程序的概念
1944年至1945年实现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，这是计算机历史上的一个主要定义点。这个原理就是著名的冯·诺伊曼体系结构，基于这个原理的计算机设计仍是当前计算机的基础。
冯·诺伊曼体系结构
部件：
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
内存
内存是存储单元的集合，每个存储单元有一个唯一的存储地址。
可编址性：内存中每个可编址位置存储的位数。
算术逻辑单元
算术逻辑单元：执行算术运算（加法、减法、乘法和除法）和逻辑运算（两个值的比较）的计算机部件。
寄存器：CPU中的一小块存储区域，用于存储中间值或者特殊数据。
输入/输出单元
输入单元：接受要存储在内存中的数据的设备，是使外界数据和程序进入计算机的进入计算机的设备。
现代的输入设备包括键盘、鼠标和超级市场使用的扫描设备。
输出单元：一种设备，用于把存储在内存中的数据打印或显示出来，或者把存储在内存或其它设备中的信息制成一个永久副本，是使外界使用存储在计算机上的结果的设备。
最常用的输出设备是打印机和显示器。
控制单元
控制单元：控制其他部件的动作，从而执行其他指令的寄存器。
指令寄存器:存放当前正在执行的指令的寄存器。
程序计数器:存放下一条要执行的指令的地址的寄存器。
中央处理器：算术逻辑单元和控制单元的组合，是计算机用于解释和执行指令的“大脑”。
总线宽度：可以在总线上并行传输的位数。
缓存：一种用于存储常用数据的小型高速存储器。
流水线：一种将指令分解为可以重叠执行的小步骤的技术。
主板:个人计算机的主电路板。
读取-执行周期
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
RAM和ROM
RAM（随机存取存储器）是一种每个存储单元（通常是１字节）都能被直接访问的内存。
注：访问每个存储单元的本质是改写这个存储单元的内容。
ROM（只读存储器）中的内容不能更改，是永久的，存储操作不能改变他们。
注：把位组合放在ROM中称为烧入。只有在制造ROM或装配计算机时才能烧入位组合。
二级存储设备
举例：
磁带
缺点：如果要访问磁盘中间的数据，则必须访问这个数据之前的所有数据并丢弃它们。
磁盘
磁盘驱动器是CD播放器和磁带录音机的混合物。
磁道：磁盘表面的同心圆。
扇区：磁道的一个区。
块：存储在扇区中的信息。
寻道时间：读写头定位到指定的磁道所花费的时间。
等待时间：把指定的扇区定位到读写头之下所花费的时间。
存取时间：开始读取一个数据块之前花费的时间，即寻道时间和等待时间之和。
传送速率：数据从磁盘传输到内存的速率。
柱面：所有磁盘表面的同心磁道的集合。
CD和DVD
闪存
闪存是一种可写入可擦除的非易失性计算机存储器。
闪存被用于制作固态硬盘（SSD），固态硬盘能够直接取代普通硬盘。
触摸屏
它显示文本和图形的方式与常规的显示器相同，此外它还能探测到用户在屏幕上用手指或书写笔的触摸，并作出响应。
触摸屏并非只能检测到触摸，它还能知道触摸屏幕的位置。
实现触摸屏的技术：
电阻式触摸屏
电容式触摸屏
红外触摸屏
表面声波（SAW）触摸屏
嵌入式系统
并行体系系统
并行计算
形式：
比特级
比特级的并行是基于增加计算机的字长。
指令级
指令级的并行是基于程序中的某些指令能够同时独立的进行。
数据级
数据级并行基于同一组指令集同时对不同的数据集执行。
同步处理：多处理器将同一个程序应用于多个数据集。
任务级
任务级的并行是基于不同的处理器能在相同或不同的数据集上执行不同的操作。
共享内存并行处理器：多个处理器共享整体内存的情况。
并行硬件分类
并行硬件的类别反映了并行计算的不同类型。多核处理器有多个独立的核心，它们通常是中央处理（CPU）。超标量处理器能向执行单元发出多条指令，而多核心处理器能向不同的执行单元发出不同的指令。也就是说，每个独立的核心能够包含多个执行单元。
对称多处理器（SMP）包含多个相同的核心。它们共享内存，并且通过一个总线相连。一个对称多处理器的核心数量通常限制在32个以内。分布式计算机包含多个内存单元，它们通过网络相连。集群是由一组独立的机器通过已有的网络相连而形成的计算机。这种设备通常包含超过1000个处理器。
问题：对一些门的作用和运转规则记忆不够清晰，暂未发现比死记硬背更行之有效的记忆方法，与此同时对后面第五章的认识过于浅显，很难理解各个体系之间更为具体的关系和运转原理。
总结：通过对四、五章的学习，我了解到了计算机硬件方面的知识，对本门课程的了解也逐渐发展到了了解自己可以看得见摸得着的部分，让我初步明白了计算机这个看似非常复杂且高端的机器装备的运行部件及其相应配置的用处，对我的帮助一方面体现在加深了我对计算机的了解，另一方面也使我真正在日常生活中收获了学习这门课程的好处，我终于可以了解卖电脑的推销员嘴中一些奇奇怪怪参数及配置。最后也希望自己能将这来之不易的对计算机的兴趣保持下去，成为自己以后专业学习的不竭动力。
