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馮·諾依曼結構計算機:現代計算機的一種
馮諾依曼計算機特點
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1、計算機有運算器、儲存器、控制器、輸入裝置和輸出裝置五大部件組成,這五大部件是計算機不可或缺的部分,缺少了哪一個都無法正常工作。
2、指令和資料以同等地位存放於儲存器內,並可按地址訪問。
3、指令和資料均可用二進位制表示。
4、指令由操作碼和地址碼組成。操作碼錶示操作的性質、地址碼錶示運算元在儲存器中的位置。
5、指令在儲存器中按順序存放。通常,指令是順序執行的。在特殊情況下,可根據運算結果或指定的條件來改變運算順序。
6、機器以運算器為中心。輸入輸出裝置和儲存器之間的資料傳送通過運算器完成。
馮諾依曼計算機的特點決定了計算機的基本形態,可以說是馮諾依曼創造了計算機,後來的計算機的發展也是按照馮諾依曼計算機為基礎進行的,馮諾依曼在計算機發展方面做出的貢獻是不可磨滅的,因此馮諾依曼被後人冠以「計算機之父」的名號,這一稱號對他來說是當之無愧的。
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馮·諾依曼結構計算機:現代計算機的一種
簡述馮.諾依曼計算機的特點
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馮諾依曼理論的要點是:數字計算機的數制採用二進位制;計算機應該按照程式順序執行。
美籍匈牙利科學家馮·諾依曼最新提出程式儲存的思想,併成功將其運用在計算機的設計之中,根據這一原理製造的計算機被稱為馮·諾依曼結構計算機,世界上第一臺馮·諾依曼式計算機是2023年研製的edsac,由於他對現代計算機技術的突出貢獻,因此馮·諾依曼又被稱為「計算機之父」。
cui:馮諾依曼體系機構)
說到計算機的發展,就不能不提到德國科學家馮諾依曼。從20世紀初,物理學和電子學科學家們就在爭論製造可以進行數值計算的機器應該採用什麼樣的結構。人們被十進位制這個人類習慣的計數方法所困擾。
所以,那時以研製模擬計算機的呼聲更為響亮和有力。20世紀30年代中期,德國科學家馮諾依曼大膽的提出,拋棄十進位制,採用二進位制作為數字計算機的數制基礎。同時,他還說預先編制計算程式,然後由計算機來按照人們事前制定的計算順序來執行數值計算工作。
人們把馮諾依曼的這個理論稱為馮諾依曼體系結構。從eniac到當前最先進的計算機都採用的是馮諾依曼體系結構。所以馮諾依曼是當之無愧的數字計算機之父。
根據馮諾依曼體系結構構成的計算機,必須具有如下功能:
把需要的程式和資料送至計算機中。
必須具有長期記憶程式、資料、中間結果及最終運算結果的能力。
能夠完成各種算術、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力。
能夠根據需要控制程式走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作。
能夠按照要求將處理結果輸出給使用者。
為了完成上述的功能,計算機必須具備五大基本組成部件,包括:
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馮·諾依曼結構計算機:現代計算機的一種
馮諾依曼計算機的特點是什麼
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計算機具有以下幾個主要特點:
1、運算速度快
目前最快的巨型機執行速度已達每秒100多億次,這是傳統計算工具所無法比擬的。隨著科學技術的進步,計算機的運算速度還在迅速提高。
2、計算精度高
計算機的精度取決於機器的字長位數,字長越長,精度越高。由於計算機採用二進位制表示資料,易於擴充機器字長。不同型號計算機的字長有8位、16位、32位、64位等,為了獲取更高的精度,還可以進行雙倍字長或多倍宇長的運算,甚至達到數百位二進位制。
3、儲存容量大
計算機的儲存器可以把原始致據、中間結果以及運算指令等儲存起來以便使用。儲存器不僅可以儲存大量的資訊,還能夠快速而準確地存入或讀取這些資訊。
4、判斷能力強
計算機除了具有高速度、高精度的計算能力外,還具有對文字、符號、數字等進行邏輯推理和判斷的能力。人工智慧機的出現將進一步提高其推理、判斷、思維、學習、記憶與積累的能力,從而可以代替人腦進行更多的工作。
5、可靠性強
隨著科學技術的不斷髮展,電子技術也發生著很大的變化,電子器件的可靠性也越來越高。在計算機的設計過程中,通過採用新的結構可以使其具有更高的可靠性。
計算機的應用:
1、科學計算
科學計算也稱為數值計算,是計算機最早的應用領城,高速度、高精度的運算是人工運算所望塵莫及的。現代科學技術中有大量複雜的數值計算,例如在****、氣象預報、工程設計、火箭和衛星發射等尖端科技樑宇,都離不開計算機的精確計算,從而大大節省了人力、物力和時間。
2、資料處理
資料處理也稱為非數值計算,是對大量數擁進行處理,得到有用的資料資訊。資料處理被廣泛地應用在辦公自動化、事務管理、情報分析、企業管理等方面。資料處理己經發展成為一門新的計算機應用學科。
3、資料處理
資料處理也稱為非數值計算,是對大量數擁進行處理,得到有用的資料資訊。資料處理被廣泛地應用在辦公自動化、事務管理、情報分析、企業管理等方面。資料處理己經發展成為一門新的計算機應用學科。
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馮·諾依曼結構計算機:現代計算機的一種
馮.諾依曼結構計算機的特點是什麼?
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馮·諾依曼結構
計算機系統由硬體系統和軟體系統兩大部分組成。美藉匈牙利科學家馮·諾依曼結構(john
vonneumann)奠定了現代計算機的基本結構,其特點是:
1)使用單一的處理部件來完成計算、儲存以及通訊的工作。
2)儲存單元是定長的線性組織。
3)儲存空間的單元是直接定址的。
4)使用低階機器語言,指令通過操作碼來完成簡單的操作。
5)對計算進行集中的順序控制。
6)計算機硬體系統由運算器、儲存器、控制器、輸入裝置、輸出裝置五大部件組成並規定了它們的基本功能。
7)彩二進位制形式表示資料和指令。
8)在執行程式和處理資料時必須將程式和資料道德從外儲存器裝入主儲存器中,然後才能使計算機在工作時能夠自動調整地從儲存器中取出指令並加以執行。
這就是儲存程式概念的基本原理。
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馮·諾依曼結構計算機:現代計算機的一種
馮諾依曼型計算機的特點是什麼,馮 諾依曼結構計算機的特點是什麼?
1 計算機有運算器 儲存器 控制器 輸入裝置和輸出裝置五大部件組成,這五大部件是計算機不可或缺的部分,缺少了哪一個都無法正常工作。2 指令和資料以同等地位存放於儲存器內,並可按地址訪問。3 指令和資料均可用二進位制表示。4 指令由操作碼和地址碼組成。操作碼錶示操作的性質 地址碼錶示運算元在儲存器中的...
馮 諾依曼計算機工作原理的設計思想是什麼
數字計算機的數制採用二進位制 計算機應該按照程式順序執行。根據馮諾依曼體系結構構成的計算機,必須具有如下功能 把需要的程式和資料送至計算機中。必須具有長期記憶程式 資料 中間結果及最終運算結果的能力。能夠完成各種算術 邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力。能夠根據需要控制程式走向,並能根據指令控制...
馮諾依曼提出的計算機的基本工作原理是什麼
暴走少女 設計思想之一是二進位制,他根據電子元件雙穩工作的特點,建議在電子計算機中採用二進位制。報告提到了二進位制的優點,並預言,二進位制的採用將大簡化機器的邏輯線路。由五個部分組成,包括 運算器 邏輯控制裝置 儲存器 輸入和輸出裝置。 蓮珍 1 數字計算機數制採用二進位制。2 計算機應該按照程式順...