冯诺依曼体系结构核心（冯诺依曼体系结构特点）

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1、冯·诺依曼的重要三条思想是:计算机硬件是由5大基本部分组成:运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备2、采用二进制3、程序和数据一样存放在存储器中冯·诺依曼结构又称作普林斯顿体系结构（Princetionarchitecture）。

2、1945年，冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来，人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。

3、冯.诺曼结构的处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输。

4、冯.诺曼结构处理器具有以下几个特点：1 必须有一个存储器；2 必须有一个控制器；3 必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；4 必须有输入和输出设备，用于进行人机通信。

5、冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。

6、由于指令和数据都是二进制码，指令和操作数的地址又密切相关，因此，当初选择这种结构是自然的。

7、但是，这种指令和数据共享同一总线的结构，使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈，影响了数据处理速度的提高。

8、在典型情况下，完成一条指令需要3个步骤，即：取指令、指令译码和执行指令。

9、从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。

10、举一个最简单的对存储器进行读写操作的指令，指令1至指令3均为存、取数指令，对冯.诺曼结构处理器，由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取，经由同一总线传输，因而它们无法重叠执行，只有一个完成后再进行下一个。

11、扩展资料：使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。

12、除了上面提到的英特尔公司的8086，英特尔公司的其他中央处理器、ARM的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯·诺依曼结构。

13、1945年，冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来，人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯·诺依曼型结构”计算机。

14、冯·诺依曼结构的处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输。

15、冯·诺曼结构处理器具有以下几个特点：必须有一个存储器；必须有一个控制器；必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；必须有输入和输出设备，用于进行人机通信。

16、两者区别冯·诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。

17、人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构。

18、从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。

19、所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。

20、根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：把需要的程序和数据送至计算机中；必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。

21、能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力；能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作；能够按照要求将处理结果输出给用户。

22、哈佛结构是为了高速数据处理而采用的，因为可以同时读取指令和数据（分开存储的）。

23、大大提高了数据吞吐率，缺点是结构复杂。

24、通用微机指令和数据是混合存储的，结构上简单，成本低。

25、假设是哈佛结构：你就得在电脑安装两块硬盘，一块装程序，一块装数据，内存装两根，一根储存指令，一根存储数据……是什么结构要看总线结构的。

26、51单片机虽然数据指令存储区是分开的，但总线是分时复用的，所以顶多算改进型的哈佛结构。

27、ARM9虽然是哈佛结构，但是之前的版本也还是冯·诺依曼结构。

28、早期的X86能迅速占有市场，一条很重要的原因，正是靠了冯·诺依曼这种实现简单，成本低的总线结构。

29、处理器虽然外部总线上看是诺依曼结构的，但是由于内部CACHE的存在，因此实际上内部来看已经算是改进型哈佛结构的了。

30、至于优缺点，哈佛结构就是复杂，对外围设备的连接与处理要求高，十分不适合外围存储器的扩展。

31、所以早期通用CPU难以采用这种结构。

32、而单片机，由于内部集成了所需的存储器，所以采用哈佛结构也未尝不可。

33、处理器，依托CACHE的存在，已经很好的将二者统一起来了。

34、参考资料：百度百科——冯·诺依曼结构。

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