馮諾依曼計算機的設計思想是什麼

馮諾依曼電腦的設計想法是：1、「程式和資料以二進位表示」；在儲存程式的電腦中，資料和指令都是以二進位形式儲存在記憶體中的。 2、「儲存程式控制」；程式輸入到電腦中，儲存在內記憶體中（儲存原理），在運作時，控制器會依照位址順序取出存放在內記憶體中的指令（依位址順序存取指令），然後分析指令，執行指令的功能，遇到轉移指令時，則轉移到轉移位址，再依位址順序存取指令（程式控制）。

本教學操作環境：windows7系統、Dell G3電腦。

馮諾依曼計算機（使用馮諾依曼體系機構的電子數位計算機）一般指馮諾依曼機，根據馮諾依曼提出的儲存程式概念設計的電腦。主要特徵是：指令與資料都以二進位形式儲存在記憶體中；指令根據其儲存的順序執行。

馮諾伊曼結構（von Neumann architecture），也稱為馮諾伊曼模型（Von Neumann model）或普林斯頓結構（Princeton architecture），是將程式指令記憶體和資料記憶體合併在一起的電腦設計概念結構。依據馮諾伊曼結構設計出的計算機稱做馮.諾依曼計算機，又稱儲存程式計算機。

馮諾依曼電腦的設計想法

#馮諾依曼型電腦的主要設計想法是：數位電腦的數制採用二進制；計算機應該按照程式順序執行。在電腦中，事先將程式（包含指令和資料）存入主記憶體中，電腦在執行程式時就能自動地、連續地從記憶體中依序取出指令且執行；而資料和指令都是以二進位形式存儲在記憶體中的。

程式和資料以二進位表示

在儲存程式的電腦中，資料和指令都是以二進位形式儲存在記憶體中的。從記憶體儲存的內容來看兩者並無差別，都是由0和1組成的程式碼序列，只是各自約定的意義不同而已。

電腦在讀取指令時，把從電腦讀到的資訊看成是指令；而在讀取資料時，把從電腦讀到的資訊看成是操作數。資料和指令在軟體編制中就已區分，所以正常情況下兩者不會產生混亂。有時我們也把儲存在記憶體中的資料和指令統稱為數據，因為程式資訊本身也可以作為被處理的對象，進行加工處理，例如對照程式進行編譯，就是將原始程式當作被加工處理的對象。

儲存程式控制

儲存程式控制即為儲存程式和程式控制，程式輸入到電腦中，儲存在內記憶體中（儲存原理），在執行時，控制器會依位址順序取出存放在內記憶體中的指令（按位址順序存取指令），然後分析指令，執行指令的功能，遇到轉移指令時，則轉移到轉移位址，再按位址順序存取指令（程序控制）。

擴展知識：

#馮諾依曼型電腦一般具有以下五個功能：必須具備長期記憶程序、資料、中間結果及最終運算結果的能力；能夠完成各種算術、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力；能夠根據需要控製程序走向，並能根據指令控制機器的各部件協調操作；能夠依照要求將處理結果輸出給使用者。

馮諾依曼型電腦本質上是採取串列順序處理的工作機制，即使有關資料已經準備好，也必須逐條執行指令序列。而提高電腦效能的根本方向之一就是並行處理。因此，近年來人們尋求突破傳統馮諾依曼體制的束縛，這種努力稱為非諾依曼化。所謂非諾依曼化的探討仍在爭議中，一般認為它表現在以下三個方面的努力。

（1）在馮諾依曼體制範疇內，對傳統馮諾依曼機進行改造，如採用多個處理部件形成流水處理，依靠時間上的重疊提高處理效率；又如組成陣列機結構，形成單一指令流多資料流，提高處理速度。這些方向已比較成熟，成為標準結構；

（2）用多個馮諾依曼機組成多機系統，支援平行演算法結構。這方面的研究目前較活躍；

（3）從根本上改變馮諾依曼機的控制流驅動方式。例如，採用資料流驅動運作方式的資料流計算機，只要資料已經準備好，有關的指令就可並行地執行。這是真正非諾依曼化的計算機，它為平行處理開闢了新的前景，但由於控制的複雜性，仍處於實驗探索之中。

更多相關知識，請造訪常見問題欄位！

以上是馮諾依曼計算機的設計思想是什麼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！