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2014福建师范大学计算机体系结构作业:简述冯。诺依曼计算机的特征。

提问者:自由创业者的店铺 1回答 浏览次数:3768 提问时间: 2021/12/01 14:04
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计算机的工作过程就是执行程序的过程。怎样组织程序,涉及到计算机体系结构问题。现在的计算机都是基于“程序存储”概念设计制造出来的。   
  (l)冯.诺依曼(Von Neumann)的“程序存储”设计思想冯.诺依曼是美籍匈牙利数学家,他在1946年提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想。到现在为止,尽管计算机制造技术已经发生了极大的变化,但是就其体系结构而言,仍然是根据他的设计思想制造的,这样的计算机称为冯·诺依曼结构计算机。
   冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点:
  ①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。
  ②计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。 每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中操作码表示运算性质,地址码指出操作数在存储器中的地址。
  ③将编好的程序送人内存储器中,然后启动计算机工作,计算机勿需操作人员干预,能自动逐条取出指令和执行指令。
   从以上三条可以看出, 以前所有的讨论都是针对冯·诺依曼设计思想论述的,不过没 有明确指出其人罢了。 冯·诺依曼设计思想最重要之处在于明确地提出了“程序存储”的概念,他的全部设计思想实际上是对对程序存储”概念的具体化。
   (2)计算机的工作过程了解了“程序存储”, 再去理解计算机工作过程变得十分容易。如果想叫计算机工作,就得先把程序编出来,然后通过输人设备送到存储器中保存起杂,即程序存储。接下来就是执行程序的问题了。 根据冯.诺依曼的设计,计算机应能自动执行程序,而执行程序文归结为逐条执行指令。
   ①取出指令:从存储器某个地址中取出要执行的指令送到CPU 内部的指令寄存器暂存;
   ②分析指令:把保存在指令寄存器中的指令送到指令寄存器,译出该指令对应的微操作;
   ③执行指令:根据招令译码器向各个部件发出相应控制信号,完成指令规定的操作;
   ④为执行下一条指令做好准备,即形成下一条指令地址。

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