冯诺依曼计算机

冯诺依曼计算机设计的基本思想

一、基本思想

1. 采用二进制形式表示数据和指令；指令由操作码和地址码所组成。
2. 采用存储程序，即把编写好的程序和原始数据预先存入计算机的主存储器中，使计算机工作时能够连续、自动、高速地从从存储器中取出一条条指令并执行，从而自动完成预定的任务；即存储程序和程序控制的概念（简称存储程序控制）。
3. 指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移指令来实现。
4. 计算机系统硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成，并规定了五大部件的基本功能。
5. 计算机以运算器为中心，输入输出设备与存储器之间的数据传送通过运算器完成。

二、五大组成部分

1、存储器

存储器是计算机用来 *存放指令和数据*的部件

计算机可根据需要随时向存储器存取数据。
写入：向存储器存放数据
读出：向存储器取出数据
存储器中有很多存储单元，每个单元可以存放一个字或一个字节的信息。每个存储单元有一个编号，称之为地址。
存储器的工作方式就是按存储单元的地址来实现对存储字或字节的读取和写入的，通常称为按地址访问存储器。
地址是识别存储器中不同单元的唯一标志。

2、运算器（算数逻辑部件）

运算器的性能直接影响计算机的运算速度和整机性能

运算器在控制器的控制下，完成数字运算（加减乘除运算）与逻辑运算。
在运算过程中，运算器不断地从存储器中获取数据，并把所得结果送回存储器。

3、控制器

计算机的控制部件也是整个计算机的控制中心

主要功能：对当前指令所要完成的操作进行译码分析，产生各个部件所需要的控制信号，通过向计算机的各个部件发出控制信号，使整个计算机自动、协调地工作。

4、输入设备

输入设备是向计算机输入信息的设备

外界信息通过输入设备转换为计算机所能识别的二进制代码。

5、输出设备

输出设备是将计算机的处理结果转换成人们或其他设备所能接收的形式

中央处理器（CPU）

由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上的联系非常紧密，尤其是在大规模集成电路制作工艺出现后，这两大部件通常制作在同一芯片上，因此，将他们合称为中央处理器（CPU）。

本文内容取自包健女士主编书籍《计算机组成原理与系统机构》
备注：博主目前正在学习中，写博客是为了加深印象，所以难免会有错误，若读者朋友发现不合适之处，希望能在评论区指出，谢谢。