инфа экзамен / Экзамен / 2

2. Архитектура ЭВМ Фон Неймана. Принцип программного управления. Структурная схема ЭВМ.

Архитектура Фон Неймана – широко известный принцип хранения программ и данных в памяти компьютера. Наличие заданного набора исполняемых команд и программ было характерно чертой первых компьютерных систем. В настоящее время фон – неймановская архитектурой называется ЭВМ, при которой ВМ состоит из двух частей – линейно – независимой памяти, слова которой хранят команды и элементы данных, и процессора, выполняющего эти команды.

ШЭР (1940)

Ученые изложили свой принцип в статье, в котором Фон Нейман обосновал преимущества новых принципов построения ЭВМ (1946)

Манчестерский Марк I – первый компьютер на принципах Фон Неймана (1948)

Принципы программного управления:

Принцип адресности. Основная память состоит из пронумерованных ячеек, причем процессору доступна любая ячейка.

Принцип однородности памяти. Команды, данные и программы хранятся в одной памяти.

Принцип двоичного кодирования. Вся информация представлена в виде 0 и 1.

Принцип программного управления: все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательных управляющих слов – команд.

Архитектура ЭВМ Фон Неймана.

Программы и данные вводятся из устройства ввода и проходят через АЛУ. Все команды записываются в ячейки памяти. Команда состоит из указания, какую операцию следует выполнить и адресов ячеек памяти, где хранятся данные, а также адреса ячеек, куда следует записать результат (если его требуется записать в ЗУ). Из АЛУ результаты выводятся в память или устройство вывода. УУ управляет всеми частями компьютера. От управляющего устройства на другие устройства подаются команды “что делать”, а от других устройств получает информацию об их состоянии. УУ содержит “счетчик” команд. После загрузки данных в память счетчик команд записывается адрес первой команды программы. УУ считывает из памяти адрес, хранящийся в счетчике команд, и помещает в специальное устройство ‘’регистр команд”. УУ контролирует выполнение команд. Операцию выполняет АЛУ. В результате выполнения любой команды “счетчик” команд увеличивается на единицу и, следовательно, указывает на следующую команду программу.

Структурная схема ЭВМ.