冯.诺依曼计算机的基本工作原理是什么?
冯·诺依曼计算机(Von Neumann Computer)的基本工作原理可以概括为三个方面:
1. 程序存储:冯·诺依曼计算机将程序和数据存储在内存中。这与之前的计算机架构不同,之前的计算机架构将程序存储在外部介质上(如卡片或磁带),然后输入到计算机中。程序存储使得计算机能够更快地执行程序,并且更容易修改和更新程序。
2. 程序控制:冯·诺依曼计算机的程序执行由程序本身控制。计算机执行指令的顺序是由程序本身决定的,而不是由外部控制器决定的。这一设计使得计算机能够更有效地执行复杂的任务,并且能够更轻松地实现自动化。
3. 运算器与存储器分离:在冯·诺依曼计算机中,运算器和存储器是分开的组件。运算器负责执行算术和逻辑运算,而存储器负责存储数据和程序。这种分离使得计算机的系统结构更加清晰,更容易实现复杂的功能。
基于以上原则,冯·诺依曼计算机的工作原理可以概括为以下步骤:
1. 将程序和数据输入到计算机的内存中。
2. 计算机从程序的起始位置开始执行指令。
3. 计算机根据指令的要求,从内存中读取数据,进行处理,并将结果写回内存。
4. 计算机重复执行上述步骤,直到程序执行完毕。
冯·诺依曼计算机的基本工作原理奠定了现代计算机的基础,直到现在,大多数计算机仍然遵循着这些原则。
计算机的工作特点都有哪些?
计算机的工作特点是:
1.快速的运算能力
电子计算机的工作基于电子脉冲电路原理,由电子线路构成其各个功能部件,其中电场的传播扮演主要角色。
我们知道电磁场传播的速度是很快的,现在高性能计算机每秒能进行几百亿次以上的加法运算。如果一个人在一秒钟内能作一次运算,那么一般的电子计算机一小时的工作量,一个人得做100多年。很多场合下,运算速度起决定作用。
2.足够高的计算精度
电子计算机的计算精度在理论上不受限制,一般的计算机均能达到15位有效数字,通过一定的技术手段,可以实现任何精度要求。
3.超强的记忆能力
计算机中有许多存储单元,用以记忆信息。内部记忆能力,是电子计算机和其他计算工具的一个重要区别。由于具有内部记忆信息的能力,在运算过程中就可以不必每次都从外部去取数据,而只需事先将数据输入到内部的存储单元中,运算时即可直接从存储单元中获得数据,从而大大提高了运算速度。计算机存储器的容量可以做得很大,而且它记忆力特别强。
4.复杂的逻辑判断能力
人是有思维能力的。思维能力本质上是一种逻辑判断能力,也可以说是因果关系分析能力。借助于逻辑运算,可以让计算机做出逻辑判断,分析命题是否成立,并可根据命题成立与否做出相应的对策。
5.按程序自动工作的能力
一般的机器是由人控制的,人给机器一个指令,机器就完,成一个操作。计算机的操作也是受人控制的,但由于计算机具有内部存储能力,可以将指令事先输入到计算机存储起来,在计算机开始工作以后,从存储单元中依次去取指令,用来控制计算机的操作,从而使人们可以不必干预计算机的工作,实现操作的自动化。这种工作方式称为程序控制方式。
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