什么是计算机”存储程序，程序控制“的工作原理

冯·诺伊曼原理的核心是“存贮程序控制”。

第一步：将程序和数据通过输入设备送入存储器；

第二步：启动运行后，计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别，分析该指

令要求什么事；

第三步：控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储单元中存放的 *** 作数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中；

第四步：当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出

“存贮程序控制”原理的基本内容是：

(1)

采用二进制形式表示数据和指令；

(2)

将程序（数据和指令序列）预先存放在主存贮器中，使计算机在工作时能够自动高速地从存贮器中取出指令，并加以执行；

(3)

由运算器

、存贮器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机系统，并规定了这五大部件的基本功能。冯·诺伊曼思想实际上是电子计算机设计的基本思想，奠定了现代电子计算机的基本结构，开创了程序设计的时代。

存储程序是一系列文字代码，一般要存储在一定的介质载体上（如硬盘，光盘，存储卡，内存等）。程序控制，是通过特定的顺序和逻辑使一些输出装置发生变化。计算机执行指针根据程序内容读取程序指令，送运算器进行计算，指针不停的指向下一条，程序得到执行。

1945年，冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来，人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。冯.诺曼结构的处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输。

冯.诺曼结构处理器具有以下几个特点：

必须有一个存储器；

必须有一个控制器；

必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；

必须有输入和输出设备，用于进行人机通信。

冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码，指令和 *** 作数的地址又密切相关，因此，当初选择这种结构是自然的。但是，这种指令和数据共享同一总线的结构，使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈，影响了数据处理速度的提高。

在典型情况下，完成一条指令需要3个步骤，即：取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。举一个最简单的对存储器进行读写 *** 作的指令，指令1至指令3均为存、取数指令，对冯.诺曼结构处理器，由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取，经由同一总线传输，因而它们无法重叠执行，只有一个完成后再进行下一个。

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