作业帮简述计算机的工作原理
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 15:55:53
简述计算机的工作原理
简述计算机的工作原理
简述计算机的工作原理
（一）冯·诺依曼设计思想
计算机问世50年来,虽然现在的计算机系统从性能指标、运算速度、工作方式、应用领域和价格等方面与当时的计算机有很大的差别,但基本体系结构没有变,都属于冯·诺依曼计算机.
冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：
① 计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件.
② 计算机内部应采用二进制来表示指令和数据.每条指令一般具有一个操作码和一个地址码.其中,操作码表示运算性质,地址码指出操作数在存储器的位置.
③ 将编好的程序和原始数据送入内存储器中,然后启动计算机工作,计算机应在不需操作人员干预的情况下,自动逐条取出指令和执行任务.
冯·诺依曼设计思想最重要之处在于他明确地提出了“程序存储”的概念.他的全部设计思想,实际上是对“程序存储”要领的具体化.
（二）计算机基本结构图
（图中实线为数据流,虚线为控制流）,我们可以更好地理解“存储程序”和“程序控制”.
输入设备在控制器控制下输入解题程序和原始数据,控制器从存储器中依次读出程序的一条条指令,经过译码分析,发出一系列操作信号以指挥运算器、存储器等到部件完成所规定的操作功能,最后由控制器命令输出设备以适当方式输出最后结果.这一切工作都是由控制器控制、而控制器赖以控制的主要依据则是存放于存储器中的程序.人们常说,现代计算机采用的是存储程序控制方式,就是这个意思.
（三）计算机的工作过程
计算机的工作过程,就是执行程序的过程.怎样组织存储程序,涉及到计算机体系结构问题.现在的计算机都是基于“程序存储”概念设计制造出来的.
了解了“程序存储”,再去理解计算机工作过程变得十分容易.如果想叫计算机工作,就得先把程序编出来,然后通过输入设备送到存储器保存起来,即程序存储.下面就是执行程序的问题.根据冯·诺依曼的设计,计算机应能自动执行程序,而执行程序又归结为逐条执行指令.执行一条指令又可分为以下4个基本操作：
① 取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存.
② 分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器,译出该指令对应的微操作.
③ 执行指令：根据指令译码,向各个部件发出相应控制信号,完成指令规定的各种操作.
④ 为执行下一条指令作好准备,即取出下一条指令地址.