学期(如2024-2025-1) 学号20241428《计算机基础与程序设计》第4周学习总结
作业信息
这个作业属于哪个课程 | <班级的链接>(如2024-2025-1-计算机基础与程序设计) |
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这个作业要求在哪里 | <作业要求的链接>(如2024-2025-1计算机基础与程序设计第一周作业) |
这个作业的目标 | 门电路,组合电路,逻辑电路,冯诺依曼结构,内存,IO管理,嵌入式系统,并行结构 |
作业正文 | https://i.cnblogs.com/posts/edit |
教材学习内容总结
存储程序概念:冯·诺依曼结构的核心思想是将数据和指令存储在同一内存中,计算机通过程序计数器(PC)来访问和执行存储在内存中的指令。
二进制系统:冯·诺依曼结构使用二进制数字系统,所有的数据和指令都以二进制形式表示。
中央处理单元(CPU):CPU是计算机的大脑,负责解释和执行指令,以及处理数据。
存储器:存储器用于存储程序和数据。在冯·诺依曼结构中,指令和数据使用相同的总线和存储器空间,这被称为“冯·诺依曼瓶颈”。
输入/输出(I/O)设备:计算机通过输入设备接收数据,通过输出设备显示或打印结果。
程序计数器(PC):这是一个寄存器,用于存储下一条要执行的指令的地址。
指令和数据的分离:虽然指令和数据存储在同一内存中,但它们在逻辑上是分开的。指令告诉CPU要执行什么操作,而数据是操作的对象。
控制单元:控制单元是CPU的一部分,负责从内存中取出指令,解码指令,并生成控制信号来指导其他CPU部件的工作。
算术逻辑单元(ALU):ALU是CPU的一部分,负责执行所有的算术和逻辑运算。
寄存器组:一组小容量存储器,用于存储指令执行过程中的中间数据,它们比内存访问速度快。
流水线处理:为了提高效率,现代的冯·诺依曼结构计算机通常采用流水线技术,允许多个指令同时处于不同的执行阶段
I/O设备分类:
人机交互设备:如键盘、鼠标、显示器、打印机等。
存储设备:如硬盘、固态硬盘、光盘驱动器等。
网络设备:如以太网卡、无线网卡等。
I/O控制方式:
程序控制方式:CPU直接控制I/O设备的数据传输。
中断驱动方式:I/O设备在需要CPU介入时通过中断信号通知CPU。
直接内存访问(DMA):允许I/O设备直接与内存交换数据,减少CPU的介入。
缓冲管理:
缓冲区:用于暂存从I/O设备传来的数据,减少CPU与I/O设备之间的速度不匹配问题。
双缓冲:使用两个缓冲区交替工作,提高数据传输效率。
教材学习中的问题和解决过程(先问 AI)