冯·诺依曼体系结构

其于1946年提出存储程序原理,把程序和该程序处理的数据用同样的方式储存。 冯·诺依曼体系结构冯·诺伊曼理论的要点是:计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构。

冯·诺依曼体系结构_第1张图片

冯·诺依曼体系结构_第2张图片

和现代计算机的关系

​ 如今计算机都采用该结构。

​ Turing建立图灵机理论模型,奠定人工智能基础。

​ 冯· 诺伊曼提出了计算机体系结构的设想。

体系结构解释

(1)数据和程序在内存中是没有区别的

指令和数据都可以送到运算器进行运算,即由指令组成的程序是可以修改的。

(2)存储器是按地址访问的线性编址的一维结构,每个单元的位数是固定的。

(3)指令由操作码和地址码组成。操作码指明本指令的操作类型,地址码指明操作数和地址。操作数本身无数据类型的标志,它的数据类型由操作码确定。

(4)通过执行指令直接发出控制信号控制计算机的操作。指令在存储器中按其执行顺序存放,由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址。指令计数器只有一个,一般按顺序递增,但执行顺序可按运算结果或当时的外界条件而改变。

(5)以运算器为中心,I/O设备与存储器间的数据传送都要经过运算器。

(6)数据以二进制表示。

作用

是现代计算机的基础,现在只是作了一些改进而已,没有突破束缚。冯·诺伊曼被称为“计算机之父”。然而其局限性限制了计算机的发展。

其体系下的计算机必须具有如下功能:把需要的程序和数据送至计算机中。必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。能够根据需要控制程序走向,并能根据指令控制机器的各部件协调操作。能够按照要求将处理结果输出给用户。

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