2024-2025-1 20241300 《计算机基础与程序设计》第四周学习总结
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） |
|---|---|
| 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四周作业) |
| 这个作业的目标 | 门电路，组合电路，逻辑电路，冯诺依曼结构，CPU，内存，IO管理，嵌入式系统，并行结构，物理安全 |
| 作业正文 | https://www.cnblogs.com/lry666666/p/18487761 |
教材学习内容总结
一、门电路
门电路是数字电路的基本单元，实现基本的逻辑运算，如与门、或门、非门等。通过不同门电路的组合可以实现复杂的逻辑功能。
二、组合电路
由门电路组成，输出仅取决于当前的输入信号组合，没有记忆功能。例如加法器、编码器等。
三、逻辑电路
包括组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路如上述组合电路；时序逻辑电路具有记忆功能，输出不仅取决于当前输入，还与过去的状态有关。
四、冯诺依曼结构
包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。采用存储程序的方式，程序和数据以二进制形式存放在存储器中，由控制器按顺序取出指令并执行。
五、CPU
中央处理器，是计算机的核心部件。负责执行指令、进行算术和逻辑运算等。由控制单元、运算单元、寄存器等组成。
六、内存
用于存储正在运行的程序和数据。分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。RAM 中的数据在断电后会丢失，ROM 中的数据则通常是固化的，不易丢失。
七、IO 管理
负责管理输入输出设备与计算机系统之间的数据传输。包括设备的识别、数据的读写控制、错误处理等。
八、嵌入式系统
以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。广泛应用于各种电子设备中。
九、并行结构
可以同时执行多个任务或处理多个数据。例如并行计算中多个处理器同时工作，提高处理速度。
十、物理安全
指保护计算机硬件设备、设施以及其他媒体免遭地震、水灾、火灾、有害气体和其他环境事故破坏的措施和过程。包括设备的防盗、防火、防水等。
教材学习中的问题和解决过程（先问 AI）
（一个模板：我看了这一段文字 （引用文字），有这个问题 （提出问题）。 我查了资料，有这些说法（引用说法），根据我的实践，我得到这些经验（描述自己的经验）。 但是我还是不太懂，我的困惑是（说明困惑）。【或者】我反对作者的观点（提出作者的观点，自己的观点，以及理由）。 ）
- 问题1：门电路在实际数字电路设计中有哪些局限性？
- 问题1解决方案：门电路的局限性主要在于单个门电路只能实现简单的逻辑功能，对于复杂的逻辑运算需要多个门电路组合，这可能导致电路复杂性增加、功耗增大和延迟增加。而且门电路的性能受限于制造工艺和工作环境，如温度、电压波动等因素可能影响其稳定性和可靠性。
- 问题2：组合电路中如何避免竞争冒险现象？
- 问题2解决方案：可以通过增加冗余项、引入选通脉冲、输出端并联电容等方法来避免竞争冒险现象。增加冗余项可使逻辑函数更加完善，消除可能产生的尖峰脉冲；引入选通脉冲可以控制信号在稳定状态下进行传输；输出端并联电容可以吸收尖峰脉冲，使输出波形更加稳定。
- 问题3：冯诺依曼结构在现代计算机体系中面临哪些挑战？
- 问题3解决方案：冯诺依曼结构中数据和指令存储在同一存储器中，可能导致数据传输瓶颈。同时，程序指令的顺序执行方式在处理某些并行任务时效率较低。此外，随着技术发展，对存储器容量和速度的要求不断提高，冯诺依曼结构在满足这些需求方面也面临挑战。
代码调试中的问题和解决过程
- 问题1：不熟悉循环结构和选择结构的运用
- 问题1解决方案：多刷同类型的编程题
- 问题2：不了解一些数学运算代码的书写和应用
- 问题2解决方案：多背多学多用
- ...
学习进度条
| 代码行数（新增/累积） | 博客量（新增/累积） | 学习时间（新增/累积） | 重要成长 | |
|---|---|---|---|---|
| 目标 | 5000行 | 30篇 | 400小时 | |
| 第一周 | 10/200 | 2/2 | 20/20 | |
| 第二周 | 20/500 | 0/2 | 18/38 | |
| 第三周 | 50/1000 | 1/3 | 22/60 | |
| 第四周 | 60/1300 | 1/4 | 30/90 |