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...
計算機組成原理 馮諾依曼體系結構
本地是筆者基於 計算機組成原理 深入理解計算機系統 深入淺出計算機組成原理 和 大話計算機第一卷 的學習總結與歸納。主要記錄了 cpu 組成及運算原理 指令系統 儲存系統 i o 系統等內容,圍繞如何提高計算機效能展開思考。計算機組成 computer organization 其中 organiz...
馮諾依曼計算機工作原理
馮諾依曼計算機工作原理 儲存程式 程式控制 儲存程式是指以 的形式事先輸入到計算機主儲存器中,然後按其在儲存器中的首位址執行程式的第一條指令,以後就按照該程式的規定順序執行其他指令,直至程式執行結束。馮諾依曼機的特點 1 運算器 儲存器 控制器 輸入裝置 輸出裝置 2 指令和資料以同等地位存於儲存器...