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馮諾伊曼,什么叫馮諾依曼結構

來源:整理 時間:2023-04-03 13:24:03 編輯:好學習 手機版

1,什么叫馮諾依曼結構

馮·諾依曼結構又稱作普林斯頓體系結構(Princetionarchitecture)。 1945年,馮·諾依曼首先提出了“存儲程序”的概念和二進制原理,后來,人們把利用這種概念和原理設計的電子計算機系統統稱為“馮.諾曼型結構”計算機。馮.諾曼結構的處理器使用同一個存儲器,經由同一個總線傳輸。

什么叫馮諾依曼結構

2,馮諾依曼體系結構包括了幾大部分分別是什么各個部分的功能

馮·諾依曼結構也稱普林斯頓結構,是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合并在一起的存儲器結構。程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置,因此程序指令和數據的寬度相同,如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數據都是16位寬。
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馮諾依曼體系結構包括了幾大部分分別是什么各個部分的功能

3,馮諾依曼的簡紹

計算機基礎知識:計算機硬件系統無論怎么變化,但是其基本結構和工作原理都是采用美籍匈牙利數學家,馮。諾依曼提出的“儲存程序式計算機”結構思想,即一臺完整的計算機系統由運算器,控制器,存儲器,輸入設備和輸出社會五大部分組成。 (1)運算器:是計算機種進行算數運算和邏輯運算的部件,由算術邏輯部件,累加器和通用寄存器組,程序計數器(PC)指令寄存器和編碼器等組成 (2)控制器:控制器是統一控制和指揮計算機的各個部件協調工作的部件,在控制器控制下,計算機能夠自動按照程序設定的步驟進行一系列的指定的操作,以完成特定的任務。 運算器和控制器合成為中央處理器(CPU) (3)存儲器:是用來存儲程序和數據的部件,可以在控制器的控制下對數據進行存/取操作,取出的過程叫做讀,存入的過程叫做寫,存儲分為內存儲器(內存)外存儲器(外存) 內存儲器又稱為主存儲器,一般由半導體器件構成,可以由CPU直接訪問,存取速度快,但容量相對外存小,內存被劃分一個個存儲單元,每一個存儲單元存放一個二位制代碼(數據或指令),為了便于數據的存儲操作,沒個存儲單元都有一個唯一的編碼,稱作地址 內存根據性能和特點又分為只讀存儲器和隨機存儲器,只讀存儲器只能讀不能寫,即使中斷電源,數據也不會丟,一般用來存放固定的,控制計算機的系統程序和參數表等,隨機存取存儲器,工作過程即可讀也可寫數據,一點電源中斷,數據丟失 外存儲其又成為輔助存儲器:包括光盤,磁盤,移動硬盤,U盤等,存取速度慢,但存取容量大,不會因為斷電而數據丟失,可以長久保存數據,其中的程序和數據必須裝入內存,處理器才可以進行處理。 (4)輸入設備:向計算機輸入程序和數據的設備:如鍵盤鼠標等 (5)輸出設備:將數據的處理結果后現實:如顯示器,打印機等,外存儲器,輸入和輸出設備,統稱為計算機的外部設備,簡稱外設

馮諾依曼的簡紹

4,馮諾依曼結構和哈佛結構之間的區別

馮諾依曼結構和哈佛結構區別為:存儲器結構不同、總線不同、執行效率不同。一、存儲器結構不同1、馮諾依曼結構:馮諾依曼結構是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合并在一起的存儲器結構。2、哈佛結構:哈佛結構使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數據,每個存儲模塊都不允許指令和數據并存。二、總線不同1、馮諾依曼結構:馮諾依曼結構沒有總線,CPU與存儲器直接關聯。2、哈佛結構:哈佛結構使用獨立的兩條總線,分別作為CPU與每個存儲器之間的專用通信路徑,而這兩條總線之間毫無關聯。三、執行效率不同1、馮諾依曼結構:馮諾依曼結構其程序指令和數據指令執行時不可以預先讀取下一條指令,需要依次讀取,執行效率較低。2、哈佛結構:哈佛結構其程序指令和數據指令執行時可以預先讀取下一條指令,具有較高的執行效率。
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區別是地址空間和數據空間分開與否馮諾依曼結構數據空間和地址空間不分開哈佛結構數據空間和地址空間是分開的1.哈佛結構處理器有兩個明顯的特點: 使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數據,每個存儲模塊都不允許指令和數據并存; 使用獨立的兩條總線,分別作為CPU與每個存儲器之間的專用通信路徑,而這兩條總線之間毫無關聯。 改進的哈佛結構,其結構特點為: 使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數據,每個存儲模塊都不允許指令和數據并存,以便實現并行處理; 具有一條獨立的地址總線和一條獨立的數據總線,利用公用地址總線訪問兩個存儲模塊(程序存儲模塊和數據存儲模塊),公用數據總線則被用來完成程序存儲模塊或數據存儲模塊與CPU之間的數據傳輸; 2.普林斯頓結構,也稱馮·諾伊曼結構,是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合并在一起的存儲器結構。程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置,因此程序指令和數據的寬度相同,如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數據都是16位寬。 目前使用馮·諾伊曼結構的中央處理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特爾公司的8086,英特爾公司的其他中央處理器、安謀公司的ARM7、MIPS公司的MIPS處理器也采用了馮·諾伊曼結構。
哈佛結構是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構。中央處理器首先到程序指令存儲器中讀取程序指令內容,解碼后得到數據地址,再到相應的數據存儲器中讀取數據,并進行下一步的操作(通常是執行)。程序指令存儲和數據存儲分開,可以使指令和數據有不同的數據寬度,如microchip公司的pic16芯片的程序指令是14位寬度,而數據是8位寬度。 哈佛結構的微處理器通常具有較高的執行效率。其程序指令和數據指令分開組織和存儲的,執行時可以預先讀取下一條指令。目前使用哈佛結構的中央處理器和微控制器有很多,除了上面提到的microchip公司的pic系列芯片,還有摩托羅拉公司的mc68系列、zilog公司的z8系列、atmel公司的avr系列和安謀公司的arm9、arm10和arm11,51單片機也屬于哈佛結構 馮?諾伊曼結構也稱普林斯頓結構,是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合并在一起的存儲器結構。程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置,因此程序指令和數據的寬度相同,如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數據都是16位寬。 目前使用馮?諾伊曼結構的中央處理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特爾公司的8086,英特爾公司的其他中央處理器、安謀公司的arm7、mips公司的mips處理器也采用了馮?諾伊曼結構。 在dsp算法中,最大量的工作之一是與存儲器交換信息,這其中包括作為輸入信號的采樣數據、濾波器系數和程序指令。例如,如果將保存在存儲器中的2個數相乘,就需要從存儲器中取3個二進制數,即2個要乘的數和1個描述如何去做的程序指令。圖〔a)顯示了一個傳統的微處理器是如何做這項工作的。這被稱為馮?諾依曼結構,是以一位數學家的名字命名的。馮?諾依曼結構中,只有一個存儲器,通過一條總線來傳送數據。乘兩個數至少需要3個指令周期,即通過總線將這3個數從存儲器中送到cpu。所以這種結構在面對高速、實時處理時,不可避免地造成總線擁擠。為此,哈佛大學提出了與馮?諾依曼結構完全不同的另一種計算機結構,人們習慣稱之為哈佛結構,如圖(b)所示。它根據數據和數據指令將存儲器和總線分開。因此,總線操作是獨立的,能同時取指令和數據,提高了速度。目前dsp內部一般采用的是哈佛結構,它在片內至少有4套總線:程序的數據總線,程序的地址總線,數據的數據總線和數據的地址總線。這種分離的程序總線和數據總線,可允許同時獲取指令字(來自程序存儲器)和操作數(來自數據存儲器),而互不干擾。這意味著在一個機器周期內可以同時準備好指令和操作數。有的dsp芯片內部還包含有其他總線,如dma總線等,可實現單周期內完成更多的工作。這種多總線結構就好像在dsp內部架起了四通八達的高速公路,保障運算單元及時地取到需要的數據,提高運算速度。因此,對dsp來說,內部總線是個資源,總線越多,可以完成的功能就越復雜。超級哈佛結構(super harvard architecture,縮寫為sharc)如圖(c)所示,它在哈佛結構上增加了指令cache(緩存)和專用的i/o控制器。
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