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存储程序控制原理
冯诺依曼结构计算机的核心设计思想之一是存储程序控制原理,这一原理指出,计算机的运行过程可以像执行指令一样进行控制,计算机的程序和数据被存储在同一块存储器中,由中央处理器(CPU)根据指令序列执行相应的操作,这种设计思想具有以下优点:
1、提高了计算机的通用性,由于程序和数据存储在同一块存储器中,用户可以编写各种程序,使计算机具有广泛的适用性。
2、方便了程序的修改和调试,在存储程序控制原理下,程序和数据的修改只需在存储器中修改相应的指令和数据,无需改变硬件结构。
3、降低了计算机的成本,存储程序控制原理使得计算机硬件结构简化,降低了成本。
二进制表示法
冯诺依曼结构计算机的另一个核心设计思想是采用二进制表示法,二进制表示法具有以下优点:
1、简化运算,二进制只有0和1两个数字,便于进行逻辑运算和算术运算。
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2、提高可靠性,二进制表示法具有较好的抗干扰能力,有助于提高计算机的可靠性。
3、降低成本,二进制表示法使得计算机的硬件结构简化,降低了成本。
数据总线、地址总线和控制总线
冯诺依曼结构计算机的第三个核心设计思想是采用数据总线、地址总线和控制总线,这三条总线分别负责传输数据、地址和控制信号,使计算机各部件之间能够协调工作。
1、数据总线:用于传输CPU与存储器、输入输出设备之间的数据。
2、地址总线:用于传输CPU访问存储器或输入输出设备的地址。
3、控制总线:用于传输CPU发出的控制信号,协调各部件的工作。
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这种设计思想具有以下优点:
1、提高了计算机的运行速度,通过数据总线、地址总线和控制总线,计算机各部件之间能够快速交换信息,提高了运行速度。
2、简化了计算机的硬件结构,通过总线连接各部件,减少了连线数量,简化了硬件结构。
3、便于扩展,通过增加总线,可以方便地扩展计算机的功能,提高其性能。
冯诺依曼结构计算机的核心设计思想主要体现在存储程序控制原理、二进制表示法和数据总线、地址总线和控制总线三个方面,这些设计思想为计算机的发展奠定了基础,对现代计算机体系结构产生了深远的影响。
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