冯.诺依曼型计算机与数字计算机解析及应用

"计算机组成原理课程相关的习题解答，涵盖了计算机的基本概念、分类、冯·诺依曼结构、存储系统及指令系统等核心知识点。" 计算机组成原理是计算机科学的基础，涉及计算机硬件系统的各个方面。本资源提供的答案针对的是一些基础问题，有助于学生理解和掌握计算机的工作原理。 首先，计算机主要分为数字计算机和模拟计算机。数字计算机，如其名，以数字形式处理信息，数据以离散量（二进制位）表示，进行按位运算。而模拟计算机则是处理连续量，运算过程是连续不间断的。数字计算机因其可编程性和通用性，更广泛应用于现代计算领域。 数字计算机的分类基于其效率、速度、价格、适应性和经济性。大致可分为专用计算机和通用计算机。通用计算机包括巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机，这些分类主要依据机器的体积、复杂性、能耗、性能指标、存储容量、指令系统规模以及价格。 冯·诺依曼型计算机的设计思想是“存储程序和程序控制”。这种设计下，计算机能预先存储解题所需的程序，通过控制器按顺序执行这些指令，从而实现对数据的处理。冯·诺依曼体系结构的主要组成部分包括：控制器、运算器、存储器（包括内存和外存）、输入设备和输出设备。 存储容量是指存储器可以存储的二进制信息总量，通常以KB、MB、GB等单位衡量。存储单元都有唯一地址，称为单元地址。数据字和指令字则分别指用于运算的数据和执行的操作指令。内存，即内存储器，是与CPU直接交互、存储当前运行程序和数据的部分，而外存如硬盘、光盘等，具有大容量但存取速度相对较慢，用于长期存储大量信息。 指令是计算机执行的基本操作，程序则是一串按照特定顺序执行的指令，用于解决特定问题。计算机通过取指周期和执行周期来区分内存中的数据和指令，取指周期获取的是指令，执行周期获取的是数据。 适配器（Adapter）是计算机硬件系统中的一个重要组件，它的功能是使不同设备之间能够通信，例如显卡适配器负责处理图形信息，网络适配器则用于网络连接。 通过这些基础概念的学习，学生可以对计算机的内部工作原理有深入理解，这对于后续学习计算机系统设计、编程和系统分析等高级课程至关重要。