馮 諾依曼計算機的基本特徵是什麼?包括哪些主要組成部分

2021-08-02 23:10:39 字數 3895 閱讀 2587

1樓:一連幽夢的我們

馮·諾依曼計算機系統由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置組成。

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。

2、儲存單元是定長的線。

3、儲存空間單元直接定址。

4、使用低階機器語言。

5、對計算進行集中的順序控制。

6、以二進位制形式表示資料和指令。

馮·諾依曼型計算機的功能

1、具有長期記憶程式、資料、中間結果及最終運算結果的能力。

2、能夠完成各種算術、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力。

3、能夠根據需要控制程式走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作4、能夠按照要求將處理結果輸出給使用者。

馮·諾依曼型計算機從本質上講是採取序列順序處理的工作機制,即使有關資料巳經準備好,也必須逐條執行指令序列。而提高計算機效能的根本方向之一是並行處理。因此,近年來人們謀求突破傳統馮·諾依曼體制的束縛,這種努力被稱為非諾依曼化。

2樓:匿名使用者

馮·諾依曼型計算機的主要特徵.

1,採用二進位制代替十進位制運算

2,儲存程式工作方法

3,計算機硬體系統的構成

.諾依曼型計算機的硬體結構及其各部分的功能。包括:控制器、運算器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置。�8�1

3樓:匿名使用者

輸入裝置 輸出裝置 控制器 運算器 記憶體儲器

馮·諾依曼型計算機的五大組成部分是什麼?

4樓:匿名使用者

當然是運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置五大部分了:

美籍匈牙利科學家馮·諾依曼最新提出程式儲存的思想,併成功將其運用在計算機的設計之中,根據這一原理製造的計算機被稱為馮·諾依曼結構計算機,世界上第一臺馮·諾依曼式計算機是2023年研製的edsac,由於他對現代計算機技術的突出貢獻,因此馮·諾依曼又被稱為“計算機之父”。

cui:馮諾依曼體系機構)

說到計算機的發展,就不能不提到德國科學家馮諾依曼。從20世紀初,物理學和電子學科學家們就在爭論製造可以進行數值計算的機器應該採用什麼樣的結構。人們被十進位制這個人類習慣的計數方法所困擾。

所以,那時以研製模擬計算機的呼聲更為響亮和有力。20世紀30年代中期,德國科學家馮諾依曼大膽的提出,拋棄十進位制,採用二進位制作為數字計算機的數制基礎。同時,他還說預先編制計算程式,然後由計算機來按照人們事前制定的計算順序來執行數值計算工作。

馮諾依曼理論的要點是:數字計算機的數制採用二進位制;計算機應該按照程式順序執行。

人們把馮諾依曼的這個理論稱為馮諾依曼體系結構。從eniac到當前最先進的計算機都採用的是馮諾依曼體系結構。所以馮諾依曼是當之無愧的數字計算機之父。

根據馮諾依曼體系結構構成的計算機,必須具有如下功能:

把需要的程式和資料送至計算機中。

必須具有長期記憶程式、資料、中間結果及最終運算結果的能力。

能夠完成各種算術、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力。

能夠根據需要控制程式走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作。

能夠按照要求將處理結果輸出給使用者。

為了完成上述的功能,計算機必須具備五大基本組成部件,包括:

5樓:匿名使用者

計算機基礎知識中,五大組成部分和功能分

馮 諾依曼體系結構計算機的特點是什麼?

6樓:霓脦那些

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。

7樓:合夥人金林

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?

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 1946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...

馮諾依曼提出的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,建議在電子計算機中採用二進位制。報告提到了二進位制的優點,並預言,二進位制的採用將大簡化機器的邏輯線路。由五個部分組成,包括 運算器 邏輯控制裝置 儲存器 輸入和輸出裝置。1 數字計算機數制採用二進位制。2 計算機應該按照程式順序執行 馮諾依曼提...

簡述馮諾依曼原理,簡述馮諾依曼對電子計算機的設計原理

馮諾依曼理論的要點是 數字計算機的數制採用二進位制 計算機應該按照程式順序執行。其主要內容是 1.計算機由控制器 運算器 儲存器 輸入裝置 輸出裝置五大部分組成。2.程式和資料以二進位制 形式不加區別地存放在儲存器中,存放位置由地址確定。3.控制器根據存放在儲存器中地指令序列 程式 進行工作,並由一...