冯诺依曼计算机的工作原理

1.冯诺依曼计算机的工作原理：

a.存储程序：将程序存放在计算机的存储器中。

b.程序控制：按指令地址访问存储器并取出指令，经译码依次产生指令执行所需的控制信号，实现对计算机的控制，完成指令的功能。

2.主机：CPU（运算器+控制器），内存

外设：输入设备，输出设备，外存储器

总线：数据线，地址线，控制线

3.冯诺依曼计算机的组成：硬件系统，软件系统

硬件系统：

1.运算器：完成各种运算的器件

运算器基本结构：算术逻辑运算单元ALU,寄存器（保存运算结果），累加器

a.算术运算：加法，减肥，乘法，除法等

b.逻辑运算：与，或，非，移位等

2.控制器：产生指令控制过程所需要的所有控制信号，控制相关功能部件执行相应操作

a.控制信号的形式：电平信号，脉冲信号

b.控制信号的产生的方式：微程序，硬布线

3.存储器：基本结构：地址总线，数据总线，存储体

a.功能：存储原数据，原程序，运算中间结果

b.工作模式：读，写

c.工作原理：按地址访问读/写数据（访问1K的存储空间，需要10根地址线，访问1M的存储空间，需要20根地址线，访问1G的存储空间，需要30根地址线）

4.输入/输出设备：

输入设备：向计算机中输入相关信息（包括键盘，鼠标，网卡，扫描仪等）

输出设备：输出计算机的处理结果（包括显示器，声卡，网卡，打印机等）

部分设备既可以充当输入设备也可以充当输出设备

软件系统：

软件：是可运行的思想和内容的数字化

思想(程序设计表达的主要内容）：算法，规律，方法

内容：图像，图形，数据，声音，文字等被处理的对象

软件的表现形式：程序和数据（以二进制表示的信息）

软件的核心：算法

软件系统的分类：

a.系统软件：如操作系统，网络系统，编译系统等

b.开发软件：开发工具，界面工具等

c.应用软件：字处理软件（如office），游戏软件等

.......

4.硬件系统与软件系统之间的关系：

相互依存：硬件是软件运行的基础，软件的正常运行是硬件发挥作用的重要途径

逻辑等效性：某些功能即可由软件实现，也可由硬件来实现

协同发展：软件随着硬件技术的迅速发展而发展，而软件的不断发展和完善又促进硬件的更新，两者密切的交织发展，缺一不可

4.软硬件的分界线

软硬件的分界线：即软，硬件的接口，是指令操作硬件的接口

指令的格式与指令的设计与硬件相关！

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