Sistema Von Neumann
Características da arquitetura do computador de Von Neumann:
1. O computador é composto por cinco componentes principais: memória + unidade aritmética + controlador + dispositivo de entrada + dispositivo de saída
2. As instruções e os dados são armazenados na memória na mesma posição e podem ser acessados pelo endereço
3. As instruções e os dados são expressos em binário
4. As instruções são representadas por opcodes É composto por um código de endereço.O opcode indica a natureza da operação, e o código de endereço indica a localização do operando na memória.
5. As instruções são armazenadas em ordem na memória. Normalmente, as instruções são executadas sequencialmente. Em casos especiais, a ordem das operações pode ser alterada de acordo com os resultados da operação ou condições especificadas.
6. Considere a CPU como o núcleo e a memória como o centro.
Cinco componentes principais
- Corpo de armazenamento
Elemento de armazenamento contendo unidade de armazenamento contendo corpo de armazenamento (0/1)
pode ser imaginado como: edifício contendo quarto contendo cama (desocupado / ocupado)
A unidade de armazenamento: armazenamento de uma sequência de
palavras armazenadas de código binário : uma combinação de
comprimento de palavra armazenada de código binário de unidade de armazenamento: o número da unidade de armazenamento de código binário
de cada célula de memória é atribuído a um número de endereço por pesquisa de endereço
MAR: Registro de endereço de memória, que reflete o número de células de memória.
MDR: Registro de dados de memória, refletindo o comprimento da palavra de armazenamento.
Defina MAR = 4 bits, MDR = 8 bits, então o número de unidades de armazenamento é 16 e o comprimento da palavra de armazenamento é 8
2. Operador
ACC: acumulador
ALU: unidade lógica aritmética
MQ: registrador multiplicador
| ACC | SQM | X | |
|---|---|---|---|
| Adição | Armazene a soma e a soma | nulo | Adendo da loja |
| Subtração | Armazene o número subtraído e a diferença | nulo | Loja menos |
| multiplicação | Armazene o produto alto | Multiplicador da loja e status do produto | Armazene o multiplicando |
| divisão | Dividendo da loja e restante | Depositante | Divisor de loja |
- Controlador
PC: computador de programa (computador de programa)
IR: registro de instrução (registro de instrução)
CU: unidade de controle (unidade de controle) O
PC envia a instrução ao IR obtendo o endereço, e a CU executa o comando no IR.
O controlador completa uma instrução em três etapas: busca a instrução, analisa a instrução e executa a instrução.
Busca de instrução: Através da busca de endereço, o PC armazena o endereço da instrução atual a ser executada e o PC tem uma função de contagem (PC) +1 → PC.
Instruções de análise: IR armazena as instruções atualmente a serem executadas.
Instruções de execução: CU é o núcleo
4.5.
Dispositivos de entrada e saída são omitidos
O processo pelo qual um computador completa uma instrução
1 2 3 4 Concluiu a instrução fetch
5 Concluiu a instrução de análise, colocou a instrução na UC, para que o computador saiba o que fazer
6 7 8 9 Concluiu a instrução de execução, obteve o número
A instrução de armazenamento só precisa inverter as setas 8 e 9 para concluir o armazenamento.