计算机的基本工作原理是什么?

计算机的基本工作原理是什么?,第1张

冯·诺依曼结构特点

现代计算机发展所遵循的基本结构形式始终是冯·诺依曼机结构。这种结构特点是“程序存储,共享数据,顺序执行”,需要CPU从存储器取出指令和数据进行相应的计算。

主要特点有:

1、单处理机结构,机器以运算器为中心;

2、采用程序存储思想;

3、指令和数据一样可以参与运算;

4、数据以二进制表示;

5、将软件和硬件完全分离;

6、指令由 *** 作码和 *** 作数组成;

7、指令顺序执行。

扩展资料:

对冯·诺依曼计算机体系结构缺陷的分析:

1、指令和数据存储在同一个存储器中,形成系统对存储器的过分依赖。如果储存器件的发展受阻,系统的发展也将受阻。

2、指令在存储器中按其执行顺序存放,由指令计数器PC指明要执行的指令所在的单元地址。然后取出指令执行 *** 作任务。所以指令的执行是串行。影响了系统执行的速度。

3、存储器是按地址访问的线性编址,按顺序排列的地址访问,利于存储和执行的机器语言指令,适用于作数值计算。但是高级语言表示的存储器则是一组有名字的变量,按名字调用变量,不按地址访问。机器语言同高级语言在语义上存在很大的间隔,称之为冯·诺依曼语义间隔。消除语义间隔成了计算机发展面临的一大难题。

4、冯·诺依曼体系结构计算机是为算术和逻辑运算而诞生的,目前在数值处理方面已经到达较高的速度和精度,而非数值处理应用领域发展缓慢,需要在体系结构方面有重大的突破。

5、传统的冯·诺依曼型结构属于控制驱动方式。它是执行指令代码对数值代码进行处理,只要指令明确,输入数据准确,启动程序后自动运行而且结果是预期的。

一旦指令和数据有错误,机器不会主动修改指令并完善程序。而人类生活中有许多信息是模糊的,事件的发生、发展和结果是不能预期的,现代计算机的智能是无法应对如此复杂任务的。

计算机包括运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件 。计算机系统将编好的程序和原始数据,输入并存储在计算机的内存储器中(即“存储程序”);计算机按照程序逐条取出指令加以分析,并执行指令规定的 *** 作(即“程序控制”)。这一原理称为“存储程序”原理,是现代计算机的基本工作原理,至今的计算机仍采用这一原理。

 计算机的组成:

1、CPU:就是我们常说的计算机的中央处理器,是整部计算机的核心。

2、内存:内存就是RAM,就是一种存储器,内存可以进行读取硬盘数据供Cpu使用。因此内存是硬盘与cpu之间的桥梁。

3、主板:计算机的主板是计算机尤为关键的部分,它可以进行连接各个硬件,使其能相互通讯。

4、硬盘:硬盘简单点说是电脑主要的存储媒介之一,用于存储 *** 作系统及用户资料。

5、显卡:显卡又称为显示适配器,一个好的显卡可以提升计算机的运行 *** 作的流畅性。它的功能是将计算机需要的信息,输出到 显示器 上面。

6、声卡:声卡也叫音频卡,实现声波输出的一个设备。

7、网卡:网卡是计算机能否使用网络的重要装备,可以实现接入网络,与其它设备进行通讯。

8、鼠标、键盘、显示器、主机等外部装备,直接与使用者连接的一些设备。

计算机的工作原理:

计算机的工作原理是相对比较复杂化的,在计算机运行的时候,计算机首先先从内存中取出一条指令,一般的指令就是一些代码了。然后计算机通过控制器的对这些代码进行翻译,翻译成功后,计算机按照指令的要求,进行指定的运算和逻辑 *** 作等加工,最后将加工后的指令再次输送到内存上。接着计算机再取出第二条指令,同理,在控制器的指挥下完成翻译与输送,依此进行下去,计算机实现自动地完成指令。这个原理也是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于提出来的,故也称为冯.诺依曼原理。


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