题目
冯·诺依曼结构计算机的基本思想是什么?按此思想设计的计算机硬件[1]系统应由哪些部件组成?它们各有何作用?
冯·诺依曼结构计算机的基本思想是什么?按此思想设计的计算机硬件[1]系统应由哪些部件组成?它们各有何作用?
题目解答
答案
冯诺依曼型计算机的基本思想是存储程序和程序控制[2],其中的“存储程序”是指将解题的步骤编写成程序,然后把存储存放到计算机的内存中,而“程序控制”是指控制器读出存放在存储器[3]中的程序并根据该程序控制全机协调工作以完成程序的功能。 根据冯诺依曼型计算机的基本思想,计算机的硬件应该由运算器[4]、控制器、存储器、输入/输出设备和总线组成。 各部件的作用: 运算器:对数据进行运算的部件。 存储器:存放程序和数据。 控制器:根据指令的功能控制构成计算机的各大功能部件协调工作,共同完成指令的功能。 输入设备:将外部信息输送到主机内部的设备。 输出设备:能将计算机内部的信息以不同并且相应的形式反馈给人们的设备。 总线:连接两个或多个设备(部件)的公共信息通路。
解析
考查要点:本题主要考查冯·诺依曼结构计算机的基本思想及其硬件组成和各部件的作用。
解题核心:
- 基本思想:需明确“存储程序”和“程序控制”两个核心概念,理解程序如何存储和执行。
- 硬件组成:需准确列出五大部件(运算器、控制器、存储器、输入/输出设备、总线),并简述各自功能。
破题关键:结合冯·诺依曼结构的特点,将理论与硬件功能对应,避免遗漏部件或混淆作用。
基本思想
冯·诺依曼结构的核心思想是存储程序和程序控制:
- 存储程序:将解题步骤编写的程序存储在计算机内存中,使计算机能够按程序自动执行任务。
- 程序控制:控制器从存储器中读取程序,协调各部件工作,完成程序指定的功能。
硬件组成与作用
- 运算器
- 作用:对数据进行算术运算和逻辑运算,是计算机的“计算核心”。
- 控制器
- 作用:根据指令功能,生成控制信号,协调运算器、存储器等部件完成指令。
- 存储器
- 作用:存储程序、数据和中间结果,是计算机的“记忆”部件。
- 输入/输出设备
- 输入设备:将外部信息(如键盘、鼠标信号)传输到主机。
- 输出设备:将计算机处理结果(如图像、声音)以人类可感知形式输出(如显示器、打印机)。
- 总线
- 作用:作为公共信息通路,连接各部件,传输数据、地址和控制信号。