RYADOMVSE ru
» » Принцип архитектуры фон неймана схемы

Принцип архитектуры фон неймана схемы

Раздел : Рисунки


Принципы фон Неймана (стр. 1 из 2)

Компьютеры, построенные на принципах фон Неймана: Архитектура и принципы Джона фон Неймана Принстонская архитектура Выполнил: СС Сотников Ф. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти. Наличие заданного набора исполняемых команд и программ было характерной чертой первых компьютерных систем.

Сегодня подобный дизайн применяют с целью упрощения конструкции вычислительного устройства. Так, настольные калькуляторы, в принципе, являются устройствами с фиксированным набором выполняемых программ.

Их можно использовать для математических расчётов, но невозможно применить для обработки текста и компьютерных игр, для просмотра графических изображений или видео.



неймана фон схемы архитектуры принцип


Изменение встроенной программы для такого рода устройств требует практически полной их переделки, и в большинстве случаев невозможно. Схематичное изображение машины фон Неймана Всё изменила идея хранения компьютерных программ в общей памяти.

Ко времени её появления использование архитектур, основанных на наборах исполняемых инструкций, и представление вычислительного процесса как процесса выполнения инструкций, записанных в программе, чрезвычайно увеличило гибкость вычислительных систем в плане обработки данных.

Один и тот же подход к рассмотрению данных и инструкций сделал лёгкой задачу изменения самих программ.

Принципы фон Неймана Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах.



схемы фон принцип архитектуры неймана


Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.

Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.

Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ.


Архитектура фон Неймана

При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, то есть их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными. Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу.

Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании. Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.

Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд. Как работает машина фон Неймана Машина фон Неймана состоит из запоминающего устройства памяти - ЗУ, арифметико-логического устройства - АЛУ, устройства управления — УУ, а также устройств ввода и вывода.

Программы и данные вводятся в память из устройства ввода через арифметико-логическое устройство. Все команды программы записываются в соседние ячейки памяти, а данные для обработки могут содержаться в произвольных ячейках. У любой программы последняя команда должна быть командой завершения работы. Арифметико-логическое устройство выполняет указанные командами операции над указанными данными. Из арифметико-логического устройства результаты выводятся в память или устройство вывода.

Принципиальное различие между ЗУ и устройством вывода заключается в том, что в ЗУ данные хранятся в виде, удобном для обработки компьютером, а на устройства вывода принтер, монитор и др. УУ управляет всеми частями компьютера. После загрузки программы и данных в память в счетчик команд записывается адрес первой команды программы.



фон схемы архитектуры принцип неймана


Операцию выполняет АЛУ или аппаратные средства компьютера. В результате выполнения любой команды счетчик команд изменяется на единицу и, следовательно, указывает на следующую команду программы.

Когда требуется выполнить команду, не следующую по порядку за текущей, а отстоящую от данной на какое-то количество адресов, то специальная команда перехода содержит адрес ячейки, куда требуется передать управление.

Архитектура была разработана Говардом Эйкеном в конце х годов в Гарвардском университете. Расширенная гарвардская архитектура микропроцессоров Первым компьютером, в котором была использована идея гарвардской архитектуры, был Марк I. Гарвардская архитектура используется в ПЛК и микроконтроллерах, таких, как Microchip PIC, Atmel AVR, Intel , Intel , а также в кэш-памяти первого уровня xмикропроцессоров, делящейся на два равных либо различных по объёму блока для данных и команд.



Принцип архитектуры фон неймана схемы видеоматериалы




В устройстве шины можно различить механический, электрический физический и логический управляющий уровни. Компьютеры, построенные на принципах фон Неймана По плану, первым компьютером, построенным по архитектуре фон Неймана, должен был стать EDVAC , однако до года EDVAC не был запущен из-за технических трудностей в создании надёжной компьютерной памяти и разногласий в группе разработчиков.

Первыми компьютерами, в которых были реализованы основные особенности архитектуры фон Неймана, были:






Блок комментариев

На тебе боже что мне не гоже гыгыгы :)
22.08.2018 18:56

  • © 2012-2017
    ryadomvse.ru
    RSS фид | Sitemap