| 這個作業屬於哪個課程 | 2024-2025-1-計算機基礎與程式設計 |
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| 這個作業要求在哪裡 | 2024-2025-1計算機基礎與程式設計第四周作業 |
| 這個作業的目標 | 學習閘電路，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/wangyihan604505/p/18475589 |
教材學習內容總結
《電腦科學概論》第七版第四章主要介紹了邏輯閘和電路的基礎知識，以及它們在計算機硬體中的應用。以下是該章節的主要內容總結：
1. 邏輯閘的功能：邏輯閘是計算機硬體的基礎，能夠接收一個或多個訊號，並輸出一個訊號。邏輯閘包括非門（NOT）、與門（AND）、或門（OR）、異或門（XOR）、與非門（NAND）和或非門（NOR）等型別。每種門都有其特定的布林表示式、邏輯框圖和真值表表示方法。
2. 電晶體的構造和工作原理：電晶體是構成各種邏輯閘的基礎，透過不同的電晶體組合可以製造出不同型別的邏輯閘。與非門和或非門可以透過在與門和或門的基礎上加一個非門來製造。
3. 布林代數的性質：布林代數是邏輯運算的數學基礎，包括交換律、結合律、分配律、恆等、補數和德·摩根定律等性質。這些性質在設計和簡化邏輯電路時非常重要。
4. 加法器和半加器：介紹了加法器和半加器的工作原理，其中和（SUM）透過異或門實現，進位（CARRY）透過與門實現。這些是構成更復雜算術運算電路的基礎。
5. 多路複用器和多路分配器：多路複用器根據輸入控制線選擇不同的輸入訊號輸出，而多路分配器則相反，它們在資料選擇和分配中發揮重要作用。
6. 積體電路（晶片）：積體電路是嵌入了多個邏輯閘的矽片，它代表了邏輯閘的高階別抽象，將許多門整合在一起，如CPU晶片。
透過這些內容的學習，我們可以對計算機硬體中的邏輯閘和電路有一個基本的瞭解，為進一步學習計算機組成和體系結構打下基礎。
《電腦科學概論》第七版第五章主要介紹了計算機的硬體組成部分以及它們的功能和工作原理。以下是該章節的主要內容總結：
1. 計算機部件的表示與介紹：本章開始部分介紹了各種計算機部件的表示方法和相關介紹，包括隨機儲存器（RAM）和只讀儲存器（ROM）的區分，其中RAM可以被直接訪問並且可以更改內容，而ROM的內容則是固定的，不能更改。
2. 馮·諾依曼體系結構：詳細介紹了馮·諾依曼體系結構，這是現代大多數計算機的基礎。該體系結構包括五個主要部分：記憶體、算術/邏輯單元（ALU）、輸入裝置、輸出裝置和控制單元。記憶體用於儲存資料和指令，ALU負責執行算術和邏輯運算，控制單元則負責指令的譯解和執行。
3. 計算機處理週期：解釋了計算機如何透過讀取、譯解指令，獲取資料和執行指令來處理資料和指令的週期性過程。
4. 二級儲存裝置：討論了輔助儲存裝置的概念，如硬碟、固態硬碟、CD、DVD和快閃記憶體等。這些裝置可以在斷電後依然儲存資料，並且能夠儲存大量資料，但需要從這些裝置中讀取和寫入資料。
5. 觸控式螢幕技術：介紹了觸控式螢幕作為輸入裝置的功能，它能夠同時進行輸入和輸出，並且確定觸控的位置。
6. 嵌入式系統：嵌入式系統是為了完成特定功能而設計的專用計算機系統。
7. 平行計算：探討了平行計算的概念，包括平行計算的定義、並行硬體的分類等。平行計算允許多個處理器或核心同時執行多個任務，從而提高計算效率。
8. 儲存器的型別：介紹了不同型別的儲存器，包括易失性儲存器（如RAM）和非易失性儲存器（如ROM、硬碟等）。
9. 儲存器的工作原理：討論了儲存器的工作原理，包括如何讀取和寫入資料，以及儲存器的訪問速度和容量。
10. 計算機硬體的發展趨勢：對計算機硬體的未來發展進行了展望，包括儲存技術的進步和處理能力的增強。
本章透過詳細介紹計算機的硬體組成部分，為我們提供了對計算機如何儲存、處理和輸出資訊的深入理解。
《C語言程式設計》第五版第三章主要介紹了基本的C程式設計知識，包括資料型別、運算子與表示式、資料的輸入和輸出，以及順序結構程式設計。以下是該章節的主要內容總結：
1. 資料型別：介紹了C語言中的基本資料型別，包括整型、浮點型、字元型等，以及如何宣告和使用這些型別的變數。
2. 運算子與表示式：
算術運算子：包括加、減、乘、除等，以及它們的優先順序和結合性。
賦值運算子：介紹了賦值語句的格式和複合賦值運算子的使用。
自增和自減運算子：講解了 ++ 和 -- 運算子的用法和區別。
強制型別轉換運算子：介紹瞭如何使用型別轉換運算子來改變表示式中運算元的型別。
3. 資料的輸入輸出：
printf 函式：用於格式化輸出資料到標準輸出裝置（通常是螢幕）。
scanf 函式：用於從標準輸入裝置（通常是鍵盤）讀取格式化輸入。
getchar 和 putchar 函式：用於讀取和輸出單個字元。
4. 順序結構程式設計：介紹瞭如何編寫順序執行的程式，即按照程式碼的順序依次執行指令。
5. 宏常量和 const 函式：介紹瞭如何使用 #define 預處理指令定義宏常量，以及使用 const 關鍵字宣告常量。
6. 轉換運算：討論了自動型別轉換和強制型別轉換，包括它們的優缺點和使用場景。
7. 標準數學函式：介紹瞭如何使用C語言標準庫中的數學函式，如 sqrt 、 pow 等，來執行復雜的數學運算。
8. 程式設計舉例：透過具體的程式例項，展示瞭如何應用第三章的知識來解決實際問題。
這一章的內容為我們後續的學習打下了堅實的基礎。
教材學習中的問題和解決過程
問題一：小數點後保留兩位怎麼輸出？
解決方案：AI答：在C語言中，如果你想在輸出時保留小數點後兩位小數，可以使用 printf 函式，並指定格式字串中的精度。這可以透過在格式說明符中使用 .2f 來實現，這告訴 printf 函式保留兩位小數。
以下是一個簡單的示例，演示如何在Code::Blocks中編寫C語言程式，以輸出一個浮點數並保留兩位小數：
include <stdio.h>
int main() {
// 定義一個浮點數
double number = 123.456789;
// 使用printf輸出該數，並保留兩位小數
printf("%.2f\n", number);
return 0;
}
這段程式碼的解釋如下：
#include <stdio.h> ：包含標準輸入輸出庫，這是使用 printf 函式所必需的。
double number = 123.456789; ：定義一個 double 型別的變數，並初始化為123.456789。
printf("%.2f\n", number); ：使用 printf 函式輸出變數 number 。格式字串 "%.2f\n" 指定了輸出格式，其中 .2 表示保留兩位小數， f 表示浮點數。
你可以在Code::Blocks中建立一個新的C專案，然後將這段程式碼複製到主函式檔案中，編譯並執行程式，它將輸出該數並保留兩位小數。
問題二：如何理解“處理資訊的單元從儲存資訊的單元中分離出來了”？
解決方案：AI答：這句話描述的是一種資訊處理和儲存的分離概念，通常出現在電腦科學和資訊科技領域。在計算機系統中，資訊處理單元（如CPU）負責執行計算和邏輯操作，而資訊儲存單元（如記憶體、硬碟等）則負責儲存資料和程式。這種分離允許系統設計更加靈活和高效，因為處理和儲存可以獨立最佳化和升級。
以下是對這句話的幾個層面的理解：
1. 物理分離：在硬體層面，處理單元和儲存單元是兩個不同的物理元件。例如，CPU是處理單元，而RAM（隨機存取儲存器）和硬碟是儲存單元。
2. 功能分離：在功能上，處理單元負責執行指令和處理資料，而儲存單元負責儲存資料和程式。這種分離使得處理單元可以專注於計算任務，而儲存單元則專注於資料的快速讀寫。
3. 架構分離：在系統架構上，處理和儲存的分離可以提高系統的可擴充套件性和靈活性。例如，可以透過增加更多的處理單元來提高計算能力，或者透過增加儲存單元來提高資料儲存容量。
4. 軟體抽象：在軟體層面，作業系統和程式語言提供了抽象，使得程式設計師不需要關心資料是如何在物理儲存單元中儲存的，只需要關心如何運算元據。這種抽象簡化了程式設計過程，並允許程式在不同的硬體配置上執行。
5. 雲服務和分散式系統：在現代的雲服務和分散式系統中，處理單元和儲存單元的分離更加明顯。例如，雲服務可以將計算任務分配給分佈在不同地理位置的伺服器叢集，而資料可以儲存在遠端的資料中心。
6. 資料移動性：這種分離還意味著資料可以在不同的處理單元之間移動，只要它們遵循相同的資料格式和協議。這為資料共享和協作提供了便利。
總的來說，“處理資訊的單元從儲存資訊的單元中分離出來了”這句話強調了現代計算系統中處理和儲存的獨立性，這種獨立性是提高系統效能、靈活性和可擴充套件性的關鍵因素。
基於AI的學習
程式碼除錯中的問題和解決過程
問題：C語言中怎麼輸出平方根？
解決過程：查資料問AI：可以用sqrt函式或者用pow函式，如打根號2就是sqrt(2)或者是pow(2,0.5）
學習進度條
| 程式碼行數（新增/累積） | 部落格量（新增/累積） | 學習時間（新增/累積） | 重要成長 | |
|---|---|---|---|---|
| 目標 | 5000行 | 30篇 | 400小時 | |
| 第一週 | 200/200 | 2/2 | 20/20 | |
| 第二週 | 200/400 | 1/3 | 18/38 | |
| 第三週 | 300/700 | 1/4 | 20/58 | |
| 第四周 | 400/1100 | 1/5 | 22/80 |