[计算机组成原理] 冯诺依曼结构原理及层次结构分析

2023-12-03 10:38

本文主要是介绍[计算机组成原理] 冯诺依曼结构原理及层次结构分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 一、冯诺依曼简介
  • 二、冯诺依曼计算机的工作原理
    • 1、存储程序(存储系统构建与快速访问)
    • 2、程序控制(指令系统、控制器设计等)
  • 三、冯诺依曼计算机的组成(硬件+软件)
    • 1、硬件系统
      • 总体图
      • 运算器
      • 控制器
      • 存储器
      • 输入/输出设备
    • 2、软件系统
    • 3、硬件与软件系统间的关系
  • 四、计算机的层次结构

一、冯诺依曼简介

  • 因提出“离散变量自动电子计算机方案”-EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer),被称为“计算机之父”,该方案至今仍为计算机设计者所遵循;
  • 是20世纪最重要的数学家之一,因其在现代计算机、博弈论等领域的重大贡献成为美国科学院院士。

二、冯诺依曼计算机的工作原理

1、存储程序(存储系统构建与快速访问)

将程序存放在计算机的存储器中;

2、程序控制(指令系统、控制器设计等)

按指令地址访问存储器并取出指令,经译码依次产生指令执行所需的控制信号,实现对计算的控制,完成指令的功能。

三、冯诺依曼计算机的组成(硬件+软件)

1、硬件系统


总体图

冯诺依曼计算机的组成
主机:CPU(运算器+控制器)、内存
外设:输入设备、输出设备、外存储器
总线:地址线、数据线、控制线


运算器

ALU
算术运算:加、减、乘、除法等
逻辑运算:与、或、非、移位等
基本结构:ALU(Arithmetic Logical Unit)、寄存器、连接通路

注重功能与结构的关系?
---- 指令、数据类型、性能要求等


控制器

控制器
基本功能:产生指令执行过程所需要的所有控制信号、控制相关功能部件执行相应操作;
控制信号的形式&#

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