计算机系统 I 第一章（一）绪论 学习笔记

数字逻辑基础

1.1.1数字信号和模拟信号

• 模拟信号-自然界的声音、压力、湿度等都是模拟信号，模拟信号的特点是在时间和幅度上都要是连续变化的
• 数字信号-无论在时间上还是在幅度上都是不连续的，而且在时间和幅度上都是有明确的的规定的，通常是用0和1来表示
• 脉冲周期信号-脉冲周期信号由脉冲幅度、脉冲宽度 td、脉冲周期 T(或脉冲频率 f)、占空比等参数决定。其中占空比定义为脉冲宽度与脉冲周期之比（td/T）。

1.1.2数字电路

• 数字电路传递和处理的信号只有0和1
• 数字电路的抗干扰性能好

1.1.3数字系统


1.1.4计算机硬件系统
计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备等五大部件组成，并规定了五大部件的基本功能。

• 运算器负责进行算术逻辑运算，数据处理本质上就是对数据进行算术逻辑运算；
• 存储器将运算中间结果存储起来；
• 控制器产生运算器、存储器、输入输出设备的控制信号；
• 键盘、鼠标、扫描仪等设备为输入设备
• 输出设备如，打印机、移动硬盘、绘图仪等。
• 1946 年由美籍匈牙利数学家冯 ·诺伊曼提出了计算体系结构，冯·诺伊曼的
  计算机体系基本思想是：
  （1） 采用二进制表示数据和指令；指令由操作码和地址码组成。
  （2）采用存储程序控制，即把编好的程序和原始数据预先存入计算机主存中，使计算机工作时能连续、自动、高速地从存储器中取出一条条指令并执行，从而自动完成预定的任务；即“存储程序”和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念。
  （3）指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移指令实现。
  （4）计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成，并规定了五大部件的基本功能。
  （5）计算机以运算器为中心，输入输出设备与存储器之间的数据传送通过运算器完成。
  现代计算机的体系结构发生了许多变化，但 Von Neumann 提出的二进制、程序存储和程序控制，依然是普遍遵循的原则。冯.诺依曼计算机结构以运算器为中心。现代计算机结构框图以存储器为中心。