冯诺依曼计算机详解与技术指标探讨

本资源是一份详细的计算机组成原理课程的作业解答文档，主要涵盖了冯·诺依曼计算机的基本思想、早期计算机组织结构的特点及其转变、衡量计算机性能的主要技术指标，以及二进制位长度与十进制数转换的计算方法。 在第一章中，首先阐述了冯·诺依曼计算机的核心理念，即计算机由五个基本部件组成（输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器），所有操作均采用二进制表示数据和指令，并强调了存储程序的重要性。存储程序意味着计算机在执行任务前，程序和数据先被预先存储在主存储器中，然后由控制器按指令顺序执行。 早期计算机以运算器为核心，随着技术进步，特别是微处理器的出现，运算器和控制器的功能被集成，存储器的重要性开始凸显。现代计算机组织结构转向以存储器为中心，是因为存储容量的提升和处理信息需求的增长，使得以存储器为中心的设计更能提高效率和适应性。 章节二详细解释了如何通过二进制表示不同位数的十进制数。例如，4位十进制数需要14位二进制来表示，因为最大的4位数（9999）小于2的14次方（8192），而大于2的13次方（8192）。同样，5位十进制数和8位十进制数的最小二进制位长度分别为17位和27位，这是基于位数增长对二进制表示范围的影响。 这些知识点对于理解计算机体系结构的历史发展，以及硬件设计和数据处理的基本原理至关重要。通过这份解答，学生可以加深对计算机组成原理的理解，掌握如何进行实际的计算和分析。