馮 諾依曼體系結構

2021-09-27 10:41:03 字數 1541 閱讀 9704

一.馮·諾依曼結構(von neumann architecture)

馮·諾依曼結構也稱作普林斯頓結構,是一種將程式(指令序列的集合)和資料存放在同一儲存器的不同位址的電腦設計概念結構。這是建立在馮·諾依曼原理,即程式可看做一種特殊的「資料」,同樣地可以被處理和儲存,故兩者可存放在同一儲存器中,採用單一的位址匯流排和資料匯流排。

二.馮·諾依曼結構的特點:

(1)程式和資料存放在同一儲存器的不同位址上;

(2)儲存單元線性排列,且其位數固定;

(3)順序執行,即程式/資料—>記憶體—>取指令執行指令;

三.馮·諾依曼體系的核心思想:

馮諾依曼是: 數字計算機的數制採用二進位制;計算機應該按照程式 順序執行。

四.馮·諾依曼體系明確指出了一台計算機有5部分組成

1.處理器單元(processing unit),它包含算術邏輯單元(arithmetic logic unit/alu)和處理器暫存器(processor register/pr)。處理器單元被用來完成各種算術和邏輯運算,因為它能完成資料的各種處理與計算工作。

2.控制器單元(control unit/cu),cu包含指令暫存器(instruction register/ir)和程式計數器(program counter/pc)。控制器單元的作用主要就是控制程式的流程,通常就是不同條件下的分支和跳轉。控制器單元和前面說的處理器單元共同組成了我們今天常說的cpu,也就是**處理器。

3.儲存器單元(memory unit)了。儲存器包含記憶體和外部儲存,外存相比記憶體擁有更大容量。資料(data)和 指令(instruction)以同等地位儲存在儲存器中。

4.各種各樣的輸入和輸出裝置(input/output device)。現在無論使用什麼樣的計算機,我們都無時無刻地在與輸入輸出裝置打交道。對於個人電腦來說,滑鼠和鍵盤就是輸入裝置,而顯示器、音箱就是輸出裝置。而對於現在的智慧型手機來說就更神奇了,顯示屏就既是輸入裝置又是輸出裝置,因為我們既通過觸控螢幕來輸入資訊,同時螢幕又輸出給我們資訊。

任何一台計算機的任何乙個部件都可以歸到運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置這5大部件中去,現代的所有計算機都是基於這個基本結構來設計開發的。

五.馮·諾依曼設計思想

(1)計算機應包括運算器、儲存器、控制器、輸入和輸出裝置五大基本部件。

(2)計算機內部應採用二進位制來表示指令和資料。每條指令-般具有 -個操作碼和一乙個位址碼。其中操作碼表示運算性質,位址碼指出運算元在儲存器中的位址。:

(3)採用儲存程式方式。將編好的程式送人記憶體儲器中,然後啟動計算機工作,計算機勿需操作人員干預,能自動逐條取出指令和執行指令。

從以上三條可以看出,以前所有的討論都是針對馮.諾依曼設計思想論述的,不過沒有明確指出其人罷了。馮.諾依曼設計思想最重要之處在於明確地提出了「程式儲存」的概念,他的全部設計思想實際上是對「程式儲存」概念的具體化。

馮諾依曼體系結構

cui 馮諾依曼體系機構 說到計算機的發展,就不能不提到德國科學家馮諾依曼。從20世紀初,物理學和電子學科學家們就在爭論製造可以進行數值計算的機器應該採用什麼樣的結構。人們被十進位制這個人類習慣的計數方法所困擾。所以,那時以研製模擬計算機的呼聲更為響亮和有力。20世紀30年代中期,德國科學家馮諾依曼...

馮諾依曼體系結構

馮 諾依曼結構也稱普林斯頓結構,是一種將程式指令儲存器和資料儲存器合併在一起的儲存器結構。程式指令儲存位址和資料儲存位址指向同乙個儲存器的不同物理位置,因此程式指令和資料的寬度相同,如英特爾公司的8086 處理器的程式指令和資料都是16位寬。美籍匈牙利數學家馮 諾依曼於1946年提出儲存程式原理,把...

馮 諾依曼體系結構

馮 諾依曼體系結構 馮 諾伊曼體系結構馮 諾伊曼理論的要點是 計算機的數制採用二進位制 計算機應該按照程式順序執行。人們把馮 諾伊曼的這個理論稱為馮 諾伊曼體系結構。體系結構 1 採用儲存程式方式,指令和資料不加區別混合儲存在同乙個儲存器中,資料和程式在記憶體中是沒有區別的,它們都是記憶體中的資料,...