計算機的工作原理是什麼,計算機的工作原理是什麼?簡述!

2021-05-31 00:46:01 字數 5761 閱讀 4088

1樓:雲南萬通汽車學校

計算機的基本工作原理

計算機基本工作原理即「儲存程式」原理,它是由馮·諾依曼提出的。

2023年,美籍匈牙利數學家馮·諾依曼提出了關於計算機的構成模式和工作原理的基本設想。

計算機基本構成模式

計算機應包括運算器、儲存器、控制器、輸入裝置和輸出裝置五大基本部件計算機中數的表示

計算機內部應採用二進位制表示指令和資料

計算機系統應按照下述模式工作:將編好的程式和原始資料,輸入並儲存在計算機的記憶體儲器中(即「儲存程式」);計算機按照程式逐條取出指令加以分析,並執行指令規定的操作(即「程式控制」)。這一原理稱為「儲存程式」原理,是現代計算機的基本工作原理,至今的計算機仍採用這一原理。

2樓:你愛我媽呀

計算機在執行時,先從記憶體中取出第一條指令,通過控制器的譯碼,按指令的要求,從儲存器中取出資料進行指定的運算和邏輯操作等加工,然後再按地址把結果送到記憶體中去。接下來,再取出第二條指令,在控制器的指揮下完成規定操作。依此進行下去。

直至遇到停止指令。

程式與資料一樣存貯,按程式編排的順序,一步一步地取出指令,自動地完成指令規定的操作是計算機最基本的工作原理。

3樓:匿名使用者

計算機的基本工作原理是儲存程式和程式控制。預先要把指揮計算機如何進行操作的指令序列(稱為程式)和原始資料通過輸入裝置輸送到計算機記憶體儲器中。每一條指令中明確規定了計算機從哪個地址取數,進行什麼操作,然後送到什麼地址等步驟。

4樓:匿名使用者

(一)馮·諾依曼設計思想

計算機問世50年來,雖然現在的計算機系統從效能指標、運算速度、工作方式、應用領域和**等方面與當時的計算機有很大的差別,但基本體系結構沒有變,都屬於馮·諾依曼計算機。

馮·諾依曼設計思想可以簡要地概括為以下三點:

① 計算機應包括運算器、儲存器、控制器、輸入和輸出裝置五大基本部件。

② 計算機內部應採用二進位制來表示指令和資料。每條指令一般具有一個操作碼和一個地址碼。其中,操作碼錶示運算性質,地址碼指出運算元在儲存器的位置。

③ 將編好的程式和原始資料送入記憶體儲器中,然後啟動計算機工作,計算機應在不需操作人員干預的情況下,自動逐條取出指令和執行任務。

馮·諾依曼設計思想最重要之處在於他明確地提出了「程式儲存」的概念。他的全部設計思想,實際上是對「程式儲存」要領的具體化。

(二)計算機基本結構圖

(圖中實線為資料流,虛線為控制流),我們可以更好地理解「儲存程式」和「程式控制」。

輸入裝置在控制器控制下輸入解題程式和原始資料,控制器從儲存器中依次讀出程式的一條條指令,經過譯碼分析,發出一系列操作訊號以指揮運算器、儲存器等到部件完成所規定的操作功能,最後由控制器命令輸出裝置以適當方式輸出最後結果。這一切工作都是由控制器控制、而控制器賴以控制的主要依據則是存放於儲存器中的程式。人們常說,現代計算機採用的是儲存程式控制方式,就是這個意思。

(三)計算機的工作過程

計算機的工作過程,就是執行程式的過程。怎樣組織儲存程式,涉及到計算機體系結構問題。現在的計算機都是基於「程式儲存」概念設計製造出來的。

瞭解了「程式儲存」,再去理解計算機工作過程變得十分容易。如果想叫計算機工作,就得先把程式編出來,然後通過輸入裝置送到儲存器儲存起來,即程式儲存。下面就是執行程式的問題。

根據馮·諾依曼的設計,計算機應能自動執行程式,而執行程式又歸結為逐條執行指令。執行一條指令又可分為以下4個基本操作:

① 取出指令:從儲存器某個地址中取出要執行的指令送到cpu內部的指令暫存器暫存。

② 分析指令:把儲存在指令暫存器中的指令送到指令譯碼器,譯出該指令對應的微操作。

③ 執行指令:根據指令譯碼,向各個部件發出相應控制訊號,完成指令規定的各種操作。

④ 為執行下一條指令作好準備,即取出下一條指令地址。

5樓:牧歌電腦社

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你把上面的都搞明白了,你就知道原理了,,

6樓:板儀鮑霞飛

指令指令是用來規定計算機執行的操作和操作物件所在儲存位置的一個二進位制位串。

指令的格式

一條指令由操作碼和地址碼兩部分組成。

例如二地址指令格式如下:

操作碼地址碼1

地址碼2

操作碼:用來指出計算機應執行何種操作的一個二進位制**。

具體說明指令的性質或功能,每條指令只有一個操作碼

。例如,加法、減法、乘法、除法、取數、存數等各種基本操作均有各自相應的操作碼。

地址碼:

指出該指令所操作(處理)的物件(稱為運算元)所在儲存單元的地址。

包括著運算元的**,結果的去向或下一條指令的地址等資訊,不同指令中地址碼的個數可以不一樣。

指令系統

定義一臺計算機所能識別並執行的全部指令的集合,稱為該臺計算機的指令系統。指令系統中有數以百計的不同指令。

指令的分類:

1,資料傳送指令:用於把儲存器或暫存器中的某個運算元複製到指定的儲存單元或暫存器中去。

例如:mov

cl,05h

解釋:將05h儲存到暫存器cl中

2,算術運算指令:用於完成兩個運算元的加、減、乘、除等各種算術運算。

例如:cx=0029h,si=04edh,執行指令add

si,cx之後

將暫存器si中儲存的數04edh和暫存器cx中儲存的數0029h相加,

並把結果存在暫存器si中

驗算過程如下:

0029h

+04edh

0516h

結果si=0516h

3,邏輯運算指令:用於完成兩個運算元的邏輯加、邏輯乘、按位加等各種邏輯運算。

例如:按位求反指令

bl=fbh,執行指令not

bl後,

bl=(11111011)2

取反後bl=(00000100)2=04h

4,移位運算指令:用於完成指定運算元的各種型別的移位操作。

5,位與位串操作:計算機中越來越重視非數值資料的操作,包括位與位串的裝入、儲存、傳送比較、重複執行等,也可包括位串的插入、型存取。

6,控制與轉移指令:通常程式中的指令多數是依次序一條條的順序執行,但根據指令執行的結果,也可以跳到其他指令或其他程式段去執行。具有這種功能的就是各種型別的轉移指令。

7,輸入/輸出指令:在微機中,往往把輸入/輸出裝置中與主機可交換資料的暫存器稱為i/o埠。同時,把各個i/o埠統一編址。

使用輸入/輸出指令,就可以去存取各種外部裝置的i/o埠,實現資料的輸入/輸出。

8,其它指令:包括各種處理器控制指令,它們往往由作業系統專用。

相容性問題

每種cpu都有自己獨特的指令系統,用某一類計算機的機器語言編制的程式難以在其他各類計算機上執行,這個問題稱之為指令不相容。

向下相容:

如586機器語言向下相容486機器語言程式。

指令精簡問題

精簡指令系統計算機risc。

程式為解決某一問題而設計的一系列指令稱為程式。

程式和相關資料存放在儲存器中,計算的工作就是執行存放在儲存器中的程式。

計算機執行程式的過程就是一條一條地執行指令的過程。

程式的執行又自動地控制著整個計算機的全部操作。

這就是50年前美國數學家馮·諾依曼提出的程式儲存和程式控制的思想。這也是目前計算機的基本工作方式。

指令的執行

一條指令的執行過程大體如下:

(1)指令預取部件向指令快存提取一條指令,若快存中沒有,則向匯流排介面部件發出請求,要求訪問儲存器,取得一條指令;

(2)匯流排介面部件在匯流排空閒時,通過匯流排從儲存器中取出一條指令,放入快存和指令預取部件;

(3)指令譯碼部件從指令預取部件中取得該指令,並把它翻譯成起控制作用的微碼;

(4)地址轉換與管理部件負責計算出該指令所使用的運算元的有效實體地址,需要時,請求匯流排介面部件,通過匯流排從儲存器中取得該運算元;

(5)執行單元按照指令操作碼的要求,對運算元完成規定的運算處理,並根據運算結果修改或設定處理器的一些狀態標誌;

(6)修改地址轉換與管理部件中的指令地址,提供指令預取部件預取指令時使用。

pentium

處理器中的流水線過程

由於pentium中有兩個整數alu,所以它能同時執行兩條流水線,

這種結構稱為「超標量結構」(superscalar)。

計算機的工作原理是什麼?簡述!

7樓:drar_迪麗熱巴

計算機的基本原理是存貯程式和程式控制。預先要把指揮計算機如何進行操作的指令序列(稱為程式)和原始資料通過輸入裝置輸送到計算機記憶體貯器中。每一條指令中明確規定了計算機從哪個地址取數,進行什麼操作,然後送到什麼地址去等步驟。

組成部分

軟體系統

軟體系統包括:作業系統、應用軟體等。應用軟體中電腦行業的管理軟體,it電腦行業的發展必備利器,電腦行業的erp軟體。

硬體系統

硬體系統包括:機箱(電源、硬碟、磁碟、 記憶體、主機板、cpu-**處理器、cpu風扇、光碟機、音效卡、網絡卡、顯示卡)、顯示器、ups(不間斷電源**系統)、鍵盤、滑鼠等等(另可配有耳機、麥克風、音箱、印表機、攝像頭等)。家用電腦一般主機板都有板載音效卡、網絡卡。

部分主機板裝有整合顯示卡。

8樓:匿名使用者

計算機工作原理:

1、採用二進

制形式表示資料和指令。

2、將程式(資料和指令序列)預先存放在主儲存器中(程式儲存),使計算機在工作時能夠自動高速地從儲存器中取出指令,並加以執行(程式控制)。

3、依此進行下去。直至遇到停止指令。

擴充套件資料計算機工作過程

第一步:將程式和資料通過輸入裝置送入儲存器。

第二步:啟動執行後,計算機從儲存器中取出程式指令送到控制器去識別,分析該指令要做什麼事。

第三步:控制器根據指令的含義發出相應的命令(如加法、減法),將儲存單元中存放的運算元據取出送往運算器進行運算,再把運算結果送回儲存器指定的單元中。

第四步:當運算任務完成後,就可以根據指令將結果通過輸出裝置輸出。

9樓:愛做作業的學生

計算機的基本工作原理是儲存程式和程式控制。

計算機硬體是構成計算機系統各功能部件的集合。是由電子、機械和光電元件組成的各種計算機部件和裝置的總稱,是計算機完成各項工作的物質基礎。計算機硬體是看得見、摸得著的,實實在在存在的物理實體。

計算機軟體是指與計算機系統操作有關的各種程式以及任何與之相關的文件和資料的集合。其中程式是用程式設計語言描述的適合計算機執行的語句指令序列。

擴充套件資料

計算機系統由硬體系統和軟體系統兩大部分組成。美藉匈牙利科學家馮·諾依曼(john von neumann)奠定了現代計算機的基本結構,這一結構又稱馮·諾依曼結構,其特點是:

(1)計算機由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置五部分組成。

(2)採用儲存程式的方式,程式和資料放在同一個儲存器中,指令和資料一樣可以送到運算器運算,即由指令組成的程式是可以修改的。

(3)資料以二進位制**表示。

(4)指令由操作碼和地址碼組成。

(5)指令在儲存器中按執行順序存放,由指令計數器指明要執行的指令所在的單元地址,一般按順序遞增,但可按運算結果或外界條件而改變。

(6)機器以運算器為中心,輸入輸出裝置與儲存器間的資料傳送都通過運算器。

現代計算機系統結構有了很大新發展,但原則上變化不大,習慣上仍稱之為馮·諾依曼機。

計算機網路工作原理是什麼,計算機的工作原理是什麼?

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