• 2. Логическая архитектура компьютера: архитектура фон Неймана

• Архитектура компьютера - логическая организация, структура и ресурсы компьютера, которые может использовать программист. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера.

• Архитектура включает: - описание пользовательских возможностей программирования; - описание системы команд и системы адресации; - организацию памяти и т.д.

• Архитектура фон Неймана

• Классическая архитектура компьютера - архитектура компьютера, предусматривающая: - одно арифметико-логическое устройство, через которое проходит поток данных; и - одно устройство управления, через которое проходит поток команд.

• Принципы фон Неймана - общие принципы, положенные в основу современных компьютеров: 1)Принцип двоичного кодирования.

Для представления данных и команд используется двоичная система счисления.

• 2)Принцип однородности памяти.

Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

• 3)Принцип адресуемости памяти.

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка; память внутренняя.

• 4)Принцип последовательного программного управления.

Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой, в последовательности, определяемой программой.

• 5) Принцип жесткости архитектуры.

Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд.

3.Логическая архитектура компьютера: гарвардская архитектура

Гарвардская архитектура—архитектура ЭВМ, отличительным признаком которой является раздельное хранение и обработка команд и данных.

• Типичные операции (сложение и умножение) требуют от любого вычислительного устройства нескольких действий: выборку двух операндов, выбор инструкции и её выполнение, и, наконец, сохранение результата. Идея, реализованная Эйкеном, заключалась в физическом разделении линий передачи команд и данных. Это позволяло одновременно пересылать и обрабатывать команды и данные, благодаря чему значительно повышалось общее быстродействие.

• В Гарвардской архитектуре принципиально различаются два вида памяти:

• Память программ

• Память данных

В Гарвардской архитектуре принципиально невозможно производить операцию записи в память программ, что исключает возможность случайного разрушения управляющей программы в случае неправильных действий над данными. Кроме того, в ряде случаев для памяти программ и памяти данных выделяются отдельные шины обмена данными. Гарвардская архитектура применяется в микроконтролерах, где требуется обеспечить высокую надёжность работы аппаратуры и в сигнальных процессорах, где эта архитектура кроме обеспечения высокой надёжности работы устройств позволяет обеспечить высокую скорость выполнения программы, за счёт одновременного считывания управляющих команд и обрабатываемых данных, а так же запись полученных результатов в память данных.