存储程序原理,它的作用是什么?

存储程序原理是冯·诺依曼于1946年提出的设计原理,将程序像数据一样存储到计算机内部存储器中,使计算机能够自动地从一条指令转到执行另一条指令。

存储程序原理是现代计算机设计的核心概念,由美籍匈牙利科学家冯·诺依曼于1946年提出,该原理的提出标志着计算机从简单的计算工具转变为能够自动执行复杂任务的机器,以下是详细介绍:

存储程序原理,它的作用是什么?

一、存储程序原理的基本思想

存储程序原理的基本思想是将解决问题所需的程序和数据一起存储在计算机的存储器中,并通过控制器逐条读取指令,按照指令的顺序执行相应的操作,这一原理使得计算机能够自动地完成一系列预定的任务,而不需要人工干预,存储程序原理包括以下几个关键步骤:

1、程序和数据的输入:将解决问题所需的程序和数据通过输入设备送入内存,内存被划分为多个存储单元,每个单元都有唯一的地址编号,以便按顺序存储程序和数据。

2、指令的执行:计算机从内存中读取第一条指令,并将其送到译码器进行解析,译码器将指令分解为操作码和操作数,并产生相应的控制信号发送到各个电器部件。

3、指令的连续执行:每执行一条指令后,计算机会自动地根据指令中的地址信息读取下一条指令,并继续执行,直到程序结束,这种自动连续执行指令的能力是存储程序原理的核心。

二、存储程序原理的技术特点

1、二进制表示:指令和数据都以二进制形式(0或1)存储在存储器中。

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2、硬件组成:计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成。

3、集中控制:计算机对计算过程进行集中的顺序控制,确保指令按预定顺序执行。

4、存储空间的组织:存储单元是定长的线性组织,每个存储单元都有唯一的地址编号。

三、存储程序原理的发展与应用

存储程序原理自提出以来,已经成为现代计算机设计的基础,尽管计算机技术在不断发展,但绝大多数计算机仍然遵循冯·诺依曼结构,即基于存储程序原理的设计,随着计算机技术的进一步发展,也出现了一些突破冯·诺依曼结构的计算机,如数据流计算机、归约计算机等,但这些新型计算机仍然在某些方面借鉴了存储程序原理的思想。

四、FAQs

问:什么是存储程序原理?

存储程序原理,它的作用是什么?

答:存储程序原理是冯·诺依曼于1946年提出的将程序像数据一样存储到计算机内部存储器中的一种设计原理,该原理使得计算机能够自动地从一条指令转到执行另一条指令,从而实现自动连续工作。

问:存储程序原理在现代计算机中的应用如何?

答:存储程序原理是现代计算机设计的基础,几乎所有的现代电子计算机都遵循这一原理,尽管计算机体系结构发生了许多演变,但存储程序的概念仍是普遍采用的结构原则。

小编有话说

存储程序原理的提出是计算机科学史上的一次重大革命,它不仅奠定了现代计算机的基本结构,还开创了程序设计的新时代,这一原理使得计算机能够自动地执行复杂的任务,极大地提高了计算效率和可靠性,随着技术的不断进步,存储程序原理将继续发挥其在计算机科学中的核心作用,推动计算机技术的发展和应用。

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