¿Cuáles son los componentes de una computadora del sistema von Neumann?
¿Cuáles son los componentes de una computadora del sistema von Neumann?
Los componentes de una computadora del sistema von Neumann:
Según el pensamiento de von Neumann, una computadora consta de cinco partes: unidad aritmética, almacenamiento, controlador y entrada/salida. El disco duro forma parte del almacenamiento
Unidad aritmética: ALU, registro temporal interno, registro temporal especial, selector de ruta múltiple
.Controlador: contador de programa, registro de instrucciones, circuito de marca de paso de instrucción, componente que proporciona señal de control
Almacenamiento: memoria y almacenamiento externo, la memoria tiene Hay dos categorías principales de memoria RAM de lectura y escritura y memoria de lectura. solo memoria ROM
El almacenamiento externo generalmente incluye: disquete y unidad de disquete, disco duro, CD-ROM, unidad de disco óptico regrabable, es decir, disco CD-RW. La máquina también tiene un disco duro móvil con interfaz USB. , unidad de disco óptico o disco duro electrónico regrabable (unidad flash USB), etc.
Componentes de entrada/salida:
Dispositivo de entrada
El dispositivo de entrada es un dispositivo utilizado por las personas para ingresar información en la computadora. Los dispositivos de entrada comúnmente utilizados son: <. /p>
(1) Teclado: el dispositivo más básico para que las personas ingresen información en la computadora;
(2) Ratón: un dispositivo para señalar el cursor
( 3; ) Pantalla táctil: un dispositivo de posicionamiento de coordenadas comúnmente utilizado en sistemas de consulta pública.
Dispositivo de salida
Un dispositivo de salida es un dispositivo que proporciona directamente los resultados de la ejecución de la computadora a las personas. Los dispositivos de salida comúnmente utilizados son:
(1) Monitor--. -Computadora El dispositivo de salida principal, que junto con el teclado constituye el entorno de diálogo humano-computadora más básico;
(2) Impresora---La impresora proporciona a los usuarios una copia impresa de la información de la computadora.
Las impresoras más utilizadas incluyen: impresoras de impacto, de inyección de tinta y láser. ¿Qué parte de la computadora del sistema von Neumann no es?
El disco duro, la CPU es la unidad aritmética y el controlador, el teclado es el dispositivo de entrada y la memoria es el almacenamiento principal. El disco duro no lo es porque sea almacenamiento secundario. ¿Cuáles son los cinco componentes principales de una computadora tipo von Neumann? Los cinco componentes principales de una computadora von Neumann son:
Dispositivo de entrada para ingresar datos y programas
Almacenamiento para almacenar programas y datos; >
La unidad aritmética que completa el procesamiento de datos;
El controlador que controla la ejecución del programa
El dispositivo de salida que genera los resultados del procesamiento;
La arquitectura de la unidad central de procesamiento se puede dividir en: estructura von Neumann y estructura Harvard
Estructura
Unidad central de procesamiento que utiliza la estructura von Neumann Hay muchas Procesadores y microcontroladores. Además del 8086 de Intel mencionado anteriormente, los otros procesadores centrales de Intel, ARM7 de ARM y los procesadores MIPS de MIPS también utilizan la estructura de von Neumann.
En 1945, von Neumann propuso por primera vez el concepto de "programa almacenado" y el principio del sistema binario. Más tarde, los sistemas informáticos electrónicos diseñados utilizando este concepto y principio se denominaron colectivamente "Von Neumann". Computadora de "arquitectura de tipo". Los procesadores de arquitectura Von Neumann utilizan la misma memoria y se transmiten a través del mismo bus.
El procesador de estructura Von Norman tiene las siguientes características: debe tener una memoria debe tener un controlador; debe tener una unidad aritmética para realizar operaciones aritméticas y operaciones lógicas; debe tener dispositivos de entrada y salida; para la comunicación hombre-máquina.
Arquitectura Harvard
La arquitectura Harvard es una estructura de memoria que separa el almacenamiento de instrucciones de programas y el almacenamiento de datos. La unidad central de procesamiento primero lee el contenido de las instrucciones del programa desde el almacenamiento de instrucciones del programa, lo decodifica para obtener la dirección de datos, luego lee los datos del almacenamiento de datos correspondiente y realiza la siguiente operación (generalmente ejecución). La separación del almacenamiento de instrucciones del programa y el almacenamiento de datos permite que las instrucciones y los datos tengan diferentes anchos de datos. Por ejemplo, las instrucciones del programa del chip PIC16 de Microchip tienen un ancho de 14 bits, mientras que los datos tienen un ancho de 8 bits.
Los microprocesadores de arquitectura Harvard suelen tener una mayor eficiencia de ejecución.
Las instrucciones de su programa y las instrucciones de datos se organizan y almacenan por separado, y la siguiente instrucción se puede leer con anticipación durante la ejecución. Hay muchos procesadores centrales y microcontroladores que utilizan la estructura Harvard. Además de los chips de la serie Microchip PIC mencionados anteriormente, también están la serie MC68 de Motorola, la serie Z8 de Zilog, la serie AVR de ATMEL y ARM9, ARM10 y ARM11 de ARM.
La arquitectura Harvard se refiere a una arquitectura en la que los espacios de datos y programas son independientes. El propósito es reducir el cuello de botella en el acceso a la memoria durante la ejecución del programa.
Por ejemplo, en la operación de convolución más común, una instrucción recupera dos operandos al mismo tiempo. Durante el procesamiento de la canalización, también hay una operación de recuperación de instrucciones si se accede al programa y a los datos a través de un bus. la operación de recuperación de instrucciones Definitivamente habrá conflictos con la recuperación de números, lo que es muy perjudicial para la eficiencia de ejecución de bucles con operaciones grandes. La estructura de Harvard básicamente puede resolver el conflicto entre la recuperación de índices y la recuperación de números. Para acceder a otro operando, solo puede usar la estructura Harvard mejorada. Por ejemplo, como TI, el área de datos se divide nuevamente y se agrega un conjunto adicional de buses. O utilice el caché de instrucciones como AD, y el área de instrucciones puede almacenar parte de los datos.
En los algoritmos DSP, una de las tareas más importantes es intercambiar información con la memoria, que incluye datos de muestreo, coeficientes de filtro e instrucciones de programa como señales de entrada. Por ejemplo, si multiplica dos números almacenados en la memoria, necesita recuperar tres números binarios de la memoria: dos números para multiplicar y una instrucción del programa que describe cómo hacerlo. El DSP generalmente adopta la arquitectura Harvard, que tiene al menos 4 conjuntos de buses en el chip: el bus de datos del programa, el bus de direcciones del programa, el bus de datos y el bus de direcciones de datos. Esta separación de los buses de programa y de datos permite el acceso simultáneo a palabras de instrucción (desde la memoria del programa) y operandos (desde la memoria de datos) sin interferir entre sí. Esto significa que las instrucciones y los operandos pueden estar listos simultáneamente en un ciclo de máquina. Algunos chips DSP también contienen otros buses, como buses DMA, etc., que pueden completar más trabajo en un solo ciclo. Esta estructura de múltiples autobuses es como configurar una autopista que se extiende en todas direcciones dentro del DSP, asegurando que la unidad informática pueda obtener los datos requeridos de manera oportuna y aumentando la velocidad informática. Por lo tanto, para DSP, el bus interno es un recurso. Cuantos más buses haya, más funciones complejas se pueden completar. Arquitectura Super Harvard (arquitectura superHarvard, abreviada como SHARC), que agrega un caché de instrucciones (caché) y un controlador de E / S dedicado a la arquitectura Harvard.
Los procesadores de arquitectura Harvard tienen dos características obvias: utilizan dos módulos de memoria independientes para almacenar instrucciones y datos respectivamente. Cada módulo de almacenamiento no permite que instrucciones y datos coexistan. Dos buses sirven como rutas de comunicación dedicadas entre la CPU; y cada memoria, y no hay conexión entre los dos buses.
La arquitectura Harvard mejorada tiene las siguientes características estructurales: para lograr procesamiento paralelo, tiene un bus de direcciones independiente y un bus de datos independiente, y utiliza un bus de direcciones común para acceder a dos módulos de almacenamiento (módulo de almacenamiento de programa y módulo de almacenamiento de datos), el bus de datos público se utiliza para completar la transmisión de datos entre el módulo de almacenamiento de programas o el módulo de almacenamiento de datos y la CPU. Ventajas y desventajas del sistema informático de Von Neumann
1. El desarrollo de las computadoras ha pasado por cuatro eras hasta ahora. El período comprendido entre 1946 y 1959 se denomina "era de las computadoras de tubo". Las computadoras de primera generación utilizaban tubos de electrones como componentes internos. Dado que una computadora requiere miles de tubos de electrones, cada tubo disipa una gran cantidad de calor, por lo que cómo disipar el calor es un dolor de cabeza. La vida útil máxima de un tubo de electrones es de sólo 3.000 horas. Cuando una computadora está en funcionamiento, a menudo sucede que el tubo de electrones se quema, lo que provoca que la computadora falle. La primera generación de computadoras se utilizó principalmente para investigaciones científicas y cálculos de ingeniería.
De 1960 a 1964, debido a que en las computadoras se utilizaban transistores, que eran más avanzados que los tubos de vacío, llamamos a este período la "era de las computadoras con transistores". Los transistores son mucho más pequeños que los tubos, no requieren tiempo de calentamiento, consumen menos energía y procesan de manera más rápida y confiable. El lenguaje de programación de la segunda generación de computadoras se desarrolló desde el lenguaje de máquina hasta el lenguaje combinatorio.
Luego, se desarrollaron y utilizaron ampliamente los lenguajes de alto nivel FORTRAN y cOBOL. En esta época se empezaron a utilizar discos y cintas como almacenamiento auxiliar. El tamaño y el precio de las computadoras de segunda generación han disminuido, cada vez más personas las utilizan y la industria informática se ha desarrollado rápidamente. Las computadoras de segunda generación se utilizan principalmente en empresas, enseñanza universitaria y agencias gubernamentales.
De 1965 a 1970 se utilizaron circuitos integrados en las computadoras, por lo que este período se denomina "Era de las Computadoras de Circuitos Integrados de Pequeña y Mediana Escala". Un circuito integrado (Circuito Integrado, denominado r) es un circuito electrónico completo construido sobre un chip. Este chip es más pequeño que una uña, pero contiene miles de componentes de transistores. Las características de la computadora de tercera generación son un tamaño más pequeño, un precio más bajo, una mayor confiabilidad y una velocidad de cálculo más rápida. El representante de la tercera generación de ordenadores es la serie IBM 360, en cuyo desarrollo IBM gastó 5 mil millones de dólares.
Desde 1971 hasta la actualidad, se la denomina "era de las computadoras de circuitos integrados a gran escala". Los componentes utilizados en la cuarta generación de computadoras siguen siendo circuitos integrados, pero este circuito integrado se ha mejorado enormemente. Contiene de cientos de miles a millones de transistores, lo que se denomina circuito integrado a gran escala (circuito integrado a gran escala). como LSI) y Circuito Integrado de Muy Gran Escala (Circuito Integrado de Muy Gran Escala, denominado VLSI). En 1975, la empresa estadounidense 1BM lanzó la computadora personal PC (Persona I Computer). A partir de entonces, la gente ya no estaba ajena a las computadoras y las computadoras comenzaron a penetrar en todos los aspectos de la vida humana.
2. El matemático húngaro von Neumann almacenó el principio de programación en 1946, tratando el programa en sí como datos. El programa y los datos procesados por el programa se almacenan de la misma manera que von Neumann Iman. Sus colegas diseñaron un prototipo completo de una computadora moderna y determinaron los cinco componentes principales y los métodos de trabajo básicos de una computadora con programa almacenado. Esta idea de diseño de von Neumann es aclamada como un hito en la historia del desarrollo informático y marca el verdadero comienzo de la era de las computadoras.
Aunque la tecnología informática se desarrolla rápidamente, el "principio del programa almacenado" sigue siendo el principio de funcionamiento básico de las computadoras. Desde el día en que nacieron las computadoras, este principio ha determinado la forma principal en que las personas usan las computadoras: escribir programas y ejecutar programas. Los científicos han estado trabajando arduamente para mejorar el nivel de automatización de la programación, mejorar la interfaz de usuario y proporcionar diversas herramientas, entornos y plataformas de desarrollo. El propósito es hacer que sea más conveniente para las personas usar computadoras, con menos programación o incluso sin programación. Venga a usar computadoras, porque después de todo, la programación de computadoras es un trabajo mental complejo. Sin embargo, no importa cómo evolucionen el desarrollo de los usuarios y las interfaces de usuario, el "principio del programa almacenado" no ha cambiado. Sigue siendo la base de nuestra comprensión de las funciones y características de los sistemas informáticos.
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Modelos de ordenadores de sobremesa para uso doméstico
Rendimiento básico
CPU serie Core 2 Quad
Modelo de CPU Intel Core 2 Quad Q9400
Frecuencia nominal 2600MHz
Número de núcleos Quad core
Caché L2 6MB
Bus frontal 1333MHz
Placa base/memoria
Tamaño de memoria 4096MB
p>Descripción de la memoria DDRIII 1066MHz
Rendimiento de almacenamiento
Capacidad del disco duro 1000 GB
Descripción del disco duro Disco duro dual de matriz de discos de alta velocidad RAID0 500*2 Disco Almacenamiento extraíble: 320G Lenovo Portable HD Media Player M400 (opcional)
Reproductor de CD tipo Rambo
Vídeo/Audio
Tamaño del monitor 21,5 pulgadas
Descripción del monitor LCD panorámico
Tipo de tarjeta gráfica independiente
Chip de tarjeta gráfica ATI Radeon HD 4770
Capacidad de memoria de vídeo 1GB
p>Descripción de la tarjeta de sonido Sistema de sonido de alta definición incorporado: admite sonido envolvente 5.1
Entrada y salida
Descripción del teclado Razer Orange Cangzhu
Descripción de Slide Rat Razer Demon Snake
Lector de tarjetas Lector de tarjetas 16 en 1
Otro puerto USB
Software
Feng Noi Ventajas y desventajas de Mann Computer Sistema
Leyenda Registro de cuenta de colección de diez años offe.bokee Conocimiento de la computadora El hardware en la arquitectura de computadora propuesta por von Neumann consta de () partes
5
. Componentes de hardware (dispositivo de entrada, dispositivo de salida, almacenamiento, unidad aritmética, controlador)
Dispositivo de entrada: como mouse, teclado, escáner, micrófono, cámara
Dispositivos de salida: monitores, impresoras , parlantes, auriculares
Almacenamiento: como discos duros, tarjetas de memoria
Calculadoras: operaciones aritméticas, operación lógica
Controlador: buscar instrucciones del almacenamiento
El controlador y la unidad aritmética están integrados en la computadora con estructura CPU Von Neumann
Simplemente dibuje un diagrama de bloques, que incluya:
1. Unidad procesadora
2. Unidad de intercambio de datos de memoria;
3. Unidad de entrada y salida de datos;
4. Unidad de visualización y salida.
En ese momento, debido a que no había Internet, el módulo del sistema no incluía Internet. Computadora Von Neumann de tres cuerpos
Von Neumann fue el fundador de la teoría informática moderna. En junio de 1945, von Neumann propuso la idea de almacenar programas en la memoria interna de una computadora digital. que es la normalización de todas las computadoras electrónicas modernas, se denomina "estructura de Von Neumann". Las computadoras construidas de acuerdo con esta estructura se denominan computadoras de programa almacenado, también conocidas como computadoras de propósito general.
La computadora von Neumann se compone principalmente de unidades aritméticas, controladores, almacenamiento y dispositivos de entrada y salida. Sus características son: los programas se almacenan en el almacenamiento en forma de códigos de programa binarios y todas las instrucciones son operadas por Consta de códigos y códigos de dirección; ; las instrucciones se ejecutan en el orden en que se almacenan; la unidad aritmética y el controlador se utilizan como el centro de la estructura de la computadora, etc. Luego puede ver la descripción de Liu de la computadora humanoide y las puertas NAND 0 y 1. El cartel debe entender Está bien, es simple. Es uno de los cinco componentes principales de la computadora von Neumann. Respecto al error de memoria
La elección obvia para esta pregunta es C. La memoria tiene una velocidad de ejecución rápida, pero. No hay forma de almacenar información después de un corte de energía, ¡así que no hay forma! ¿Cuáles son las principales características de una computadora von Neumann?
La computadora von Neumann se compone principalmente de unidades aritméticas, controladores, almacenamiento y dispositivos de entrada y salida. Sus características son: el programa se almacena en el almacenamiento en forma de código de programa binario. de códigos de operación y códigos de dirección; las instrucciones se ejecutan en el orden en que se almacenan; la unidad aritmética y el controlador son el centro de la estructura de la computadora.
En junio de 1945, von Neumann propuso el concepto de almacenar programas en la memoria dentro de una computadora digital (Stored Program Concept). Esta es la estandarización de todas las computadoras electrónicas modernas y se denomina "estructura de Von Neumann". Una computadora construida de acuerdo con esta estructura se llama computadora con programa almacenado, también conocida como computadora de propósito general. Las computadoras Von Neumann se utilizan ampliamente en el procesamiento y control de datos, pero tienen algunas limitaciones.
John von Neumann (1903~1957), originario de Hungría, recibió un doctorado en matemáticas de la Universidad de Budapest. Uno de los matemáticos más importantes del siglo XX1, uno de los científicos generalistas en los campos de las computadoras modernas, la teoría de juegos, las armas nucleares y las armas biológicas y químicas. Las generaciones posteriores lo conocen como el "padre de las computadoras" y ". El padre de la teoría de juegos "(Ya) Jay)". [