計算機組成原理 馮 諾依曼計算機的特點有哪些?

2021-10-04 11:15:44 字數 1788 閱讀 9556

當前計算機主要是基於馮諾依曼體系結構設計的

,下圖為典型的馮諾依曼計算機結構框架圖。

1.儲存器分為外儲存器和記憶體儲器,這裡所說的主要為記憶體儲器(記憶體儲器就是記憶體,也叫

主存),其功能為直接與cpu進行

資料交換

,載入各種各樣的程式和資料供cpu(central processing unit)直接執行與使用。 2.

運算器負責運算從記憶體讀取到暫存器中的資料,可將其看作為乙個資料加工廠,即對暫存器中的資料做運算,這些運算主要包括基礎的

算數運算和邏輯運算。 3.

控制器產生指令執行過程中所需要的所有控制訊號,控制相關功能部件執行相應操作。

4.輸入裝置

用來將人們熟悉的資訊形式

轉換為機器能夠識別的資訊形式,常見的有

鍵盤,滑鼠等

5.輸出裝置

可以將機器運算結果

轉換為人們熟悉的資訊形式,如

印表機輸出,顯示器輸出

等軟體:可執行思想與內容的數位化

軟體的表現形式:演算法

軟體的分類:

系統軟體,如作業系統、網路系統和編譯系統;

支援軟體,如開發工具、介面工具等;

應用軟體,如字處理軟體、遊戲軟體等,其又分為單機軟體和網路軟體。

硬體與軟體系統之間的關係:軟硬體之間具有邏輯等效性,某些功能可以由軟體實現,也可以有硬體實現;軟硬體之間相互依存,硬體是軟體執行的基礎,軟體的正確執行是硬體發揮作用的重要途徑,計算機必須配備完整的軟體系統才能正常工作,且充分發揮其硬體的功能。軟硬體之間協同發展,軟體隨硬體技術的迅速發展而發展,而軟體的不斷發展與完善又促進硬體的更新,兩者密切的交織發展,缺一不可。

1.馮·諾依曼計算機主要由五大部件組成,分別是:運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置;

2.馮諾依曼體系結構的指令和資料均採用

二進位製碼

表示;

3.指令和資料以

同等地位

存放於儲存器中,均可按

位址尋訪;

4.指令由

操作碼和位址碼

組成,操作碼

用來表示

操作的性質,

位址碼用來表示運算元所在儲存器中的位置;

5.指令

在儲存器中按

順序存放

,通常指令是按

順序執行

的,特定條件下,可以根據運算結果或者設定的條件

改變執行順序;

6.機器以

運算器為中心,

輸入輸出裝置

和儲存器的資料傳送

通過運算器。

現在的計算機基本以儲存器為中心,下圖為以儲存器為中心的計算機結構框圖。

馮·諾依曼體系結構計算機的工作原理由兩大部分組成,儲存程式和程式控制。

儲存程式:將程式存放在計算機的儲存器中,後才能供cpu訪問;

程式控制:將存放在儲存器中的程式按指令位址訪問儲存器並取出指令, 經解碼依次產生指令執行所需的控制訊號,實現對計算的控制完成指令的功能。

1.能把需要的程式和資料送至計算機中;

2.必須具有長期記憶程式、資料、中間結果及最終運算結果的能力;

3.能夠完成各種算術、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力;

4.能夠根據需要控制程式走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作;

5.能夠按照要求將處理結果輸出給使用者。

馮 諾依曼計算機

2 軟體 2.工作過程 功能 存放原始資料 中間結果 程式。以二進位制形式儲存。功能 執行算術運算 邏輯運算和移位等操作 內部包含 功能 從儲存器中取出指令,解碼分析後產生各種控制指令,控制計算機按程式設定的步驟一步步自動操作。功能 將輸入原始資料和程式轉換成計算機能識別的資訊。功能 將運算結果以操...

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