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1.2冯诺依曼计算机

计算机组成原理 1.2冯诺依曼计算机

1.冯诺依曼计算机特点

由5部分组成：运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备
指令和数据都以同等地位存储在存储器中，通过地址进行访问
指令和数据都是二进制
以运算器为核心
指令是由操作码和地址码组成

抛出几个问题
1.为什么以运算器为核心，能否不以运算器为核心
2.指令和数据为什么要是二进制
3.指令的操作码和地址码使用来做什么用的

1.2冯诺依曼计算机_第1张图片

实线部分是数据传输线路
虚线部分是指令和状态传输线路

问题：
以运算器为核心，输入设备和输出设备在做数据传输时都需要运算器参与，运算器忙碌。运算器的运算速度成为计算机发展的瓶颈。层次比较乱，不具有层次化

改进：
以运算器为核心的机器改为以存储器为中心的计算机硬件框架实现输入输出设备和存储器之间实现直接的数据交换

进一步改进：
- 运算器和控制器合在一起构成CPU
- 存储器分为主存储器和辅助存储器
- CPU和主存储器构成主机
- 输入设备和输出设备和辅助存储器组成I/O设备
- I/O设备和主机一起构成了计算机的硬件系统
1.2冯诺依曼计算机_第2张图片

对于系统复杂性管理方法：3Y

  • 层次化：将被设计的系统划分为多个模块或子模块（分别对模块和子模块进行设计 对模块子模块进行进一步细化递归这个过程 要想能够组装必须有接口）
  • 模块化 ：有明确定义的接口和功能 这样设计出来的模块和子模块才能组成更大的模块和系统
  • 规则性：模块更容易被重用 （模块符合工业标准或者是国际标准，模块放到其他系统也能用）

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