馮諾依曼計算機的主要特點是什麼,馮 諾依曼體系結構計算機的特點是什麼?

2021-08-02 23:10:40 字數 3353 閱讀 2738

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馮·諾依曼結構計算機

(1)計算機工作原理:

儲存程式(或程式儲存)。2023年美籍匈牙利人馮·諾依曼提出。

(2)儲存程式原理的主要思想:將程式和資料存放到計算機內部的儲存器中,計算機在程式的控制下一步一步進行處理,直到得出結果。

馮·諾依曼結構計算機(儲存程式計算機):按儲存原理設計的計算機。

今天我們所使用的計算機,不管機型大小,都屬於馮·諾依曼結構計算機。

(3)馮·諾依曼結構的主要特點

(1)儲存程式控制:要求計算機完成的功能,必須事先編制好相應的程式,並輸入到儲存器中,計算機的工作過程是執行程式的過程;

(2)程式由指令構成,程式和資料都用二進位制數表示;

(3)指令由操作碼和地址碼構成;

(4)機器以cpu為中心。

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馮·諾依曼結構計算機:現代計算機的一種

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馮諾依曼提出了儲存程式工作原理。並且提出計算機應該由五部分組成,運算器,控制器,儲存器,輸入裝置,輸出裝置。他的最大貢獻是使用二進位制進行資料儲存。

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2023年,馮。諾依曼簡化了計算機的結構,提出了「儲存程式」的思想,大大提高了計算機的速度。後人按照這種思想和結構設計的計算機成為馮。

諾依曼計算機。「儲存程式」思想可以簡化概括為3點:(1)計算機應用包括運算器、控制器、儲存器、輸入/輸出裝置。

(2)計算機內部應採用二進位制來表示指令和資料。(3)將篇好的程式和資料送會記憶體儲器,然後計算機自動地逐條取出指令和資料進行分析、處理和執行。

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1計算機有運算器、儲存器、控制器、輸入裝置和輸出裝置五大部件組成2指令和資料以同等地位存放於儲存器內。並可按地址訪問。

3指令和資料均可用二進位制表示

4指令由操作碼和地址嗎組成。操作碼錶示操作的性質、地址碼錶示運算元在儲存器中的位置。。

5指令在儲存器中按順序存放。通常,指令時順序執行的。在特殊情況下,可根據運算結果或指定的條件來改變運算順序。。

6機器以運算器為中心。輸入輸出裝置和儲存器之間的資料傳送通過運算器完成、

馮 諾依曼體系結構計算機的特點是什麼?

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1、單處理機結構,機器以運算器為中心;

2、採用程式儲存思想;

3、指令和資料一樣可以參與運算;

4、資料以二進位制表示;

5、將軟體和硬體完全分離;

6、指令由操作碼和運算元組成;

7、指令順序執行。

馮·諾依曼結構也稱普林斯頓結構,是一種將程式指令儲存器和資料儲存器合併在一起的儲存器結構。程式指令儲存地址和資料儲存地址指向同一個儲存器的不同物理位置,因此程式指令和資料的寬度相同,如英特爾公司的8086**處理器的程式指令和資料都是16位寬。

數學家馮·諾依曼提出了計算機制造的三個基本原則,即採用二進位制邏輯、程式儲存執行以及計算機由五個部分組成(運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置),這套理論被稱為馮·諾依曼體系結構。

馮·諾伊曼瓶頸

將cpu與儲存器分開並非十全十美,反而會導致所謂的馮·諾伊曼瓶頸(von neumann bottleneck):

在cpu與儲存器之間的流量(資料傳輸率)與儲存器的容量相比起來相當小,在現代電腦中,流量與cpu的工作效率相比之下非常小,在某些情況下(當cpu需要在巨大的資料上執行一些簡單指令時),資料流量就成了整體效率非常嚴重的限制。

cpu將會在資料輸入或輸出儲存器時閒置。由於cpu速度遠大於儲存器讀寫速率,因此瓶頸問題越來越嚴重。

在cpu與儲存器間的快取儲存器抒解了馮·諾伊曼瓶頸的效能問題。另外,分支**(branch prediction)演算法的建立也幫助緩和了此問題。巴科斯在2023年論述的「智慧瓶頸」已改變甚多。

且巴科斯對於此問題的解決方案並沒有造成明顯影響。

現代的函數語言程式設計以及物件導向程式設計已較少執行如早期fortran一般會「將大量數值從儲存器搬入搬出的操作」,但平心而論,這些操作的確佔用電腦大部分的執行時間。

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1、計算機處理的資料和指令一律用二進位制數表示

2、計算機執行過程中,把要執行的程式和處理的資料首先存入主儲存器,計算機執行程式時,將自動地並按順序從主儲存器中取出指令一條一條地執行,這一概念稱作順序執行程式。

3、計算機硬體由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置五大部分組成。

美籍匈牙利數學家馮·諾伊曼於2023年提出儲存程式原理,把程式本身當作資料來對待,程式和該程式處理的資料用同樣的方式儲存。 人們把馮·諾伊曼的這個理論稱為馮·諾伊曼體系結構。

擴充套件資料

馮·諾伊曼體系結構計算機的發展歷史:

1、60年代中期以前,是計算機體系結構發展的早期時代。在這個時期通用硬體已經相當普遍,軟體卻是為每個具體應用而專門編寫的,大多數人認為軟體開發是無需預先計劃的事情。

2、從60年代中期到70年代中期,是計算機體系結構發展的第二代。在這10年中計算機技術有了很大進步。多道程式、多使用者系統引入了人機互動的新概念,開創了計算機應用的新境界,使硬體和軟體的配合上了一個新的層次。

3、計算機體系結構發展的第三代從20世紀70年代中期開始,並且跨越了整整10年。在這10年中計算機技術又有了很大進步。分散式系統極大地增加了計算機系統的複雜性,區域網、廣域網、寬頻數字通訊以及對「即時」資料訪問需求的增加。

4、計算機體系結構發展的***從20世紀80年代中期開始,這個階段,人們感受到的是硬體和軟體的綜合效果。由複雜作業系統控制的強大的桌面機及區域網和廣域網,與先進的應用軟體相配合,已經成為當前的主流。

8樓:戴泰秋梵

馮·諾依曼結構

計算機系統由硬體系統和軟體系統兩大部分組成。美藉匈牙利科學家馮·諾依曼結構(john von neumann)奠定了現代計算機的基本結構,其特點是:

1)使用單一的處理部件來完成計算、儲存以及通訊的工作。

2)儲存單元是定長的線性組織。

3)儲存空間的單元是直接定址的。

4)使用低階機器語言,指令通過操作碼來完成簡單的操作。

5)對計算進行集中的順序控制。

6)計算機硬體系統由運算器、儲存器、控制器、輸入裝置、輸出裝置五大部件組成並規定了它們的基本功能。

7)彩二進位制形式表示資料和指令。

8)在執行程式和處理資料時必須將程式和資料道德從外儲存器裝入主儲存器中,然後才能使計算機在工作時能夠自動調整地從儲存器中取出指令並加以執行。

這就是儲存程式概念的基本原理。

9樓:秒懂百科

馮·諾依曼結構計算機:現代計算機的一種

馮諾依曼的原理是什麼,馮 諾依曼計算機的基本工作原理是什麼

美籍匈牙利數學家馮 諾依曼於1946年儲存程式原理,把程式本身當作資料來對待,程式和該程式處理的資料用同樣的方式儲存,馮 諾依曼和同事們設計出了一個完整 資料搜尋 數學家 約翰 馮 諾依曼 自己看 馮.諾依曼計算機的基本工作原理是什麼?設計思想之一是二進位制,他根據電子元件雙穩工作的特點,建議在電子...

計算機的主要特點是什麼

運算速度快 計算機內部電路組成,可以高速準確地完成各種算術運算。當今計算機系統的運算速度已達到每秒萬億次,微機也可達每秒億次以上,使大量複雜的科學計算問題得以解決。例如 衛星軌道的計算 大型水壩的計算 24小時天氣算需要幾年甚至幾十年,而在現代社會裡,用計算機只需幾分鐘就可完成。計算精確度高 科學技...

計算機的主要特點,計算機的五大特點是什麼?

計算機的主要特點表現在以下幾個方面 1 運算速度快 運算速度是計算機的一個重要效能指標。計算機的運算速度通常用每秒鐘執行定點加法的次數或平均每秒鐘執行指令的條數來衡量。運算速度快是計算機的一個突出特點。計算機的運算速度已由早期的每秒幾千次 如eniac機每秒鐘僅可完成5000次定點加法 發展到現在的...