冯.诺依曼计算机的工作原理

冯诺依曼原理：

“存储程序控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出的，所以又称为“冯诺依曼原理”。该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式，直到现在，计算机的设计与制造依然沿着“冯诺依曼”体系结构。

“存储程序控制”原理的基本内容：

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）预先存放在主存储器中（程序存储），使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令，并加以执行（程序控制）。

3、由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机硬件体系结构。

扩展资料：

计算机系统的组成

微型计算机由硬件系统和软件系统组成。

硬件系统：指构成计算机的电子线路、电子元器件和机械装置等物理设备，它包括计算机的主机及外部设备。

软件系统：指程序及有关程序的技术文档资料。包括计算机本身运行所需要的系统软件、各种应用程序和用户文件等。软件是用来指挥计算机具体工作的程序和数据，是整个计算机的灵魂。

计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五部分组成。

参考资料：百度百科-冯。诺依曼计算机

存储程序原理又称“冯·诺依曼原理”（1946年提出）。将程序像数据一样存储到计算机内部存储器中的一种设计原理。程序存入存储器后，计算机便可自动地从一条指令转到执行另一条指令。现代电子计算机均按此原理设计。

首先：把程序和数据通过输入输出设备送入内存。

一般的内存都是划分为很多存储单元，每个存储单元都有地址编号，这样按一定顺序把程序和数据村起来，而且还把内存分为若干个区域，比如有专门存放程序区和专门存放数据的数据区。

其次：执行程序，必须从第一条指令开始，以后一条一条地执行。

一般情况下按存放地址号的顺序，由小到大依次执行，当遇到条件转移指令时，才改变执行的顺序。每执行一条指令，都要经过三个步骤：第一步，把指令从内存中送往译码器，称为取指；第二步，译码器把指令分解成 *** 作码和 *** 作数，产生相应的各种控制信号送往各电器部件；第三步，执行相应的 *** 作。这一过程是由电子路线来控制，从而实现自动连续的工作。

现代计算机都是

冯

·诺依曼

（John.Von.Neuman）结构的计算机。它的基本原理是"

存储程序和程序控制

"；即是说，计算机的工作是在程序的控制下运行，而程序又是预先存储在计算机内的。更详细地说就是，要利用计算机完成一项处理任务时，首先要把任务转换成程序，然后将程序存储在计算机的（内）存储器中，并命令计算机从程序的开始位置（某一条指令）开始工作，计算机的工作路线必须按照程序设计的路线进行，自动地执行并完成任务，直到结束的那条指令执行完为止。

这里有几个问题需要解决：

第一，需要一种工具来描述任务的执行过程。这个工具就是计算机语言。这种语言既要人能理解使用，又要计算机能理解和使用。

第二，需要一种方法能有效地将任务转换成程序，这就是

"程序设计"。程序设计需要理论，技术，方法和工具，这就是"程序设计方法学"。

第三，需要将程序合理地存储在计算机系统内，并有效地对它进行管理和执行控制。这就是 *** 作控制或现代的 *** 作系统软件的职能。

一、计算机指令和指令系统

所谓指令是指能向计算机发出的、能被计算机理解的，使计算机能执行一个最基本 *** 作的命令。

每一条指令包含两方面的信息，一是表示

"做什么"的 *** 作信息（用特定的二进制代码表示），二是表示 *** 作应处理的数据信息（用数据本身或数据在存储器中的地址表示）。前者称为" *** 作码"（Op

---

Operator

Code），后者称为"地址码"（Address

Code）,并有如下图的指令格式

。

一般计算机包括如下几类指令：

1）算术运算类。执行加、减、乘、除等算术运算的指令类；

2）逻辑运算类。执行或、与、非、移位、比较等逻辑运算的指令类；

3）传送类。执行取数、存数、传送等 *** 作的指令类；

4）程序控制类。执行无条件转移、条件转移、调用程序、返回等 *** 作的指令类；

5）输入/输出类。执行输入、输出、输入/输出等实现内存和外部设备之间传输信息 *** 作的指令类；

6）其他类指令。执行停机、空 *** 作、等待等 *** 作的指令类；

每一类指令中又包含许多不同功能的指令。如加法指令就有定点加，浮点加，十进制加，直接数加等的不同。作为计算机指令，都是用二进制代码表示的，可以用八进制或十六进制书写。假设某种计算机有如下

8条指令码

---