冯·诺依曼计算机：程序存储原理与现代计算机结构

"这篇资源主要介绍了计算机的基础知识，特别是与冯·诺依曼体系结构相关的内容，以及微型计算机的构成和工作原理。" 冯·诺依曼被尊称为“计算机之父”，他在计算机科学领域做出了开创性的贡献。他首次提出了程序存储的概念，这一概念是现代计算机设计的基础，即程序和数据都被存储在计算机的内存中，等待处理器按序执行。冯·诺依曼的这一思想导致了早期计算机结构的设计，并且至今仍是大多数计算机遵循的基本架构。 冯·诺依曼计算机结构有五个主要组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器负责执行算术和逻辑运算，控制器则管理整个计算过程，确保所有组件协同工作。指令是计算机理解并执行的命令，由操作码和操作数组成，而程序是由一系列指令构成，用于完成特定任务。存储器是计算机中保存数据和指令的地方，每个存储单元都有一个唯一的地址。输入设备将外部信息转化为计算机可以处理的形式，而输出设备则将计算机处理的结果呈现出来。 微型计算机的结构基于冯·诺依曼模型，但更加紧凑和高效。CPU（中央处理器）是微型计算机的核心，包含了运算器和控制器。总线是连接这些组件的关键，包括数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CB），它们各自负责传输数据、指令地址和控制信号。I/O接口则作为CPU与外部设备之间的桥梁，允许不同类型的外设通过各自的接口与主机通信。 硬件系统构成了计算机的物理框架，包括主机和外部设备，其中主机是核心，CPU是主机的心脏。软件系统则提供了逻辑支持，包括操作系统在内的系统软件是软件系统的基石，它们赋予计算机智能，使其能够运行、管理和执行各种任务。 计算机的工作原理大致如下：首先，用户通过输入设备提供指令和数据；然后，这些信息通过总线传输到内存中；当CPU接收到控制器发出的指令时，会从内存中读取数据，进行计算或逻辑处理；最后，结果通过输出设备呈现给用户。这个过程反复进行，构成了计算机运行程序的基本流程。