犹未已 2星
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存储程序和自动执行程序是冯诺依曼计算机工作的基本原理
50年代冯诺依曼提出了五大部件和存储程序概念,计算机由输入设备、存储器、控制器、运算器、输出设备组成,指令和数据可一起放在存储器,程序按顺序自动执行。
CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。
所谓指令是一串二进制数,它规定机器做什么操作。指令分为两部分:操作码和操作数。操作码说明要做什么操作,操作数指明要处理的数据的存放地址在什么地方。处理器里有百儿八十条指令,称为指令集;机器语言可以被看作一种约定的形式,用处理器和寄存器来操控内存。 拓展资料: 冯·诺依曼拥有过目不忘的本领,6岁时可心算8位数除法且能熟练掌握古希腊语,12岁通读法国数学家波莱尔的著作《函数论讲义》,19岁出版自己的数学论文并给出新的序数定义,22岁拿到数学博士学位,28岁成为普林斯顿大学终身教授……这样令人瞠目结舌的人生经历,笔者只能用“天生奇才”四个字来形容。无论是在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域,还是在数学领域,冯·诺依曼都称得上佼佼者。 1903年,冯·诺依曼出生于匈牙利布达佩斯一个富裕的犹太家庭,从小就以过人的智力与记忆力而闻名,读过的书籍和论文能很快一句不漏地复述出来,而且多年以后仍是如此。若尔福·兰兹霍夫曾回忆,有一次冯·诺依曼、费米和费曼都在泰勒的办公室一起讨论和计算。他们每隔几分钟就会暂停讨论并开始一轮计算。费米使用计算尺,费曼使用手摇式计算机,而冯·诺依曼只凭心算。冯·诺依曼几乎能在相差不大的时间内得到与其他二人相似的计算结果。 冯·诺依曼不仅是20世纪最重要的数学家之一,他在计算机方面的开拓性贡献同样值得全人类铭记。1945年,冯·诺依曼与戈德斯坦、勃克斯等人,联名发表了一篇长达101页纸的报告,即计算机史上著名的“101页报告”,是现代计算机科学发展里程碑式的文献。报告明确规定用二进制替代十进制运算,并将计算机分成五大组件(运算器、控制器、存储器、输入和输出设备),并描述了这五部分的职能和相互关系。这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础,已成为计算机设计的基本原则。现代计算机中存储、速度、基本指令的选取以及线路之间相互作用的设计,都深深受到冯·诺依曼思想的影响。 冯·诺依曼是个贪吃的人,他的妻子克拉拉曾说:“他可以计算任何事情,除了卡路里。”冯·诺依曼经常在吵闹的环境中工作,自己也时不时地制造出一点“噪音”,比如在普林斯顿的时候,他酷爱用留声机播放德国的进行曲,还把音量调高,以至于周围的邻居苦不堪言,不得不投诉他,这其中就包括爱因斯坦。不过,瑕不掩瑜,冯·诺依曼依然是20世纪最伟大的科学家之一。
6小时前
追求成功人 1星
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冯诺依曼理论的要点是:数字计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。
其主要内容是:
1.计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。
2.程序和数据以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中,存放位置由地址确定。
3.控制器根据存放在存储器中地指令序列(程序)进行工作,并由一个程序计数器控制指令地执行。控制器具有判断能力,能根据计算结果选择不同的工作流程。
根据冯诺依曼体系结构构成的计算机,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。
为了完成上述的功能,计算机必须具备五大基本组成部件,包括:
输入数据和程序的输入设备;
记忆程序和数据的存储器;
完成数据加工处理的运算器;
控制程序执行的控制器;
输出处理结果的输出设备
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