馮諾依曼體系結構

馮諾依曼

說到馮諾依曼體系結構 ，當然得首先介紹一下馮諾依曼這位科學巨擘和他的天才發明。

馮諾依曼是20世紀最偉大的科學家之一。在現代計算機、博弈論、核武器和生化武器等領域內的科學全才之一，被後人稱爲“計算機之父”、“博弈論之父”。他還在第二次世界大戰期間曾參與曼哈頓計劃，爲第一顆原子彈的研製作出了貢獻。他的主要著作有《計算機與人腦》（1958年）、《量子力學的數學基礎》（1926）、《經典力學的算子方法》、《連續幾何》等。他提出了計算機制造的三個基本原則，即採用二進制邏輯、程序存儲執行以及計算機由五個部分組成（運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備），這套理論被稱爲馮·諾依曼體系結構。

可以看出馮諾依曼這位偉大的科學巨匠是非常優秀的，涉及很多領域並且都取得了卓著的成果，爲我們人類科學的發展奠定了基礎。

馮諾依曼體系結構

    馮諾依曼體系結構由五部分構成，分別是運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。

 

輸入設備：把需要的程序和數據送至計算機中。比如鍵盤。

運算器：在控制器的統一控制下，負責對數據進行加工、完成各種運算，如算術運算、邏輯運算、位移、比較等。其數據取自內存，運算結果又送往內存。

控制器：是整個計算機的指揮控制中心，通過向其他設備（計算機中的所有硬件設備，直接或間接）發出控制信號來控制、控制計算機，使其能自動、協調地工作。

存儲器：計算機系統中用於保存信息的記憶設備，存放計算機中所有數據的場所。

輸出設備：將一定的效果顯示給用戶。比如屏幕。

  綜合而言，馮·諾依曼結構具有以下的特點：

（1）以運算器爲中心；

（2）在存儲器中，指令和數據同等對待；

（3）存儲器是按地址訪問、按順序線性編址的一堆結構，每個存儲單元的位數都是固定的；

（4）指令是順序執行的；

（5）指令由操作碼和地址碼組成；

（6）指令和數據均以二進制編碼表示，採用二進制運算。

計算機改變了我們的世界，改變了我們的生產生活方式，改變了我們對世界的認知！如今的人工智能、大數據、神經網絡已然成爲科技熱搜詞，享受科技帶給我們便利的同時，也要從本質理解科技是如何改變我們的生產生活，又是汲取知識的一天，加油！