种设想的具体化,使当代电子计算机的发展发生了质的变化,它使电子计算机不但能对操作 数进行快速的运算,而且也能快速地解释和执行构成程序的指令:同时提供了可以随意或者 根据当前运算结果进行程序转移的的灵活性。这种灵活性的意义,可以说远远超过了快速性, 因为它赋予计算机逻辑判断的能力,突破了把电子计算机只用作一种快速计算工具的局限。 几十年来,尽管计算机制造技术已经发生了极大的变化,但是就其体系结构而言,仍然是根 据他的设计思想制造的,这样的计算机称为冯诺依曼结构计算机。冯诺依曼体系结构的思 想可以概括为以下几点 ①由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本部分组成计算机系统 并规定了这五部分的基本功能。 ②计算机内部采用二进制来表示数据和指令。 ③将程序和数据存入内部存储器中,计算机在工作时可以自动逐条取出指令并加以执 行 计算机能够自动地完成各种数值运算和复杂的信息处理过程的基础就是存储程序和程 序控制原理 2.指令和程序 计算机之所以能自动、正确地按人们的意图工作,是由于人们事先已把计算机如何工作 的程序和原始数据通过输入设备送到计算机的存储器中。当计算机执行时,控制器就把程序 中的“命令”一条接一条地从存储器中取出来,加以翻译,并按“命令”的要求进行相应的操作, 当人们需要计算机完成某项任务的时候,首先要将任务分解为若干个基本操作的集合, 计算机所要执行的基本操作命令就是指令,指令是对计算机进行程序控制的最小单位,是一 种采用二进制表示的命令语言。一个CPU能够执行的全部指令的集合就称为该CPU的指令 系统,不同CPU的指令系统是不同的。指令系统的功能是否强大、指令类型是否丰富,决 定了计算机的能力,也影响着计算机的硬件结构。 每条指令都要求计算机完成一定的操作,它告诉计算机进行什么操作、从什么地址取数、 结果送到什么地方去等信息。计算机的指令系统一般应包括数据传送指令、算术运算指令、 逻辑运算指令、转移指令、输入输出指令和处理机控制指令等。一条指令通常由两个部分组 成,即操作码和操作数。操作码用来规定指令应进行什么操作,而操作数用来指明该操作处 理的数据或数据所在存储单元的地址 操作码 图2-3指令格式 人们为解决某项任务而编写的指令的有序集合就称为程序。指令的不同组合方式,可以 构成完成不同任务的程序。 3.计算机的工作过程 计算机的工作过程就是执行程序的过程。在运行程序之前,首先通过输入设备将编好的 程序和原始数据输送到计算机内存储器中,然后按照指令的顺序,依次执行指令。执行一条 指令的过程是 ①取指令:从内存储器中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存; ②分析指令:把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器,译出该指令对应的操作 ③执行指令:CPU向各个部件发出相应控制信号,完成指令规定的操作。种设想的具体化，使当代电子计算机的发展发生了质的变化，它使电子计算机不但能对操作 数进行快速的运算，而且也能快速地解释和执行构成程序的指令；同时提供了可以随意或者 根据当前运算结果进行程序转移的的灵活性。这种灵活性的意义，可以说远远超过了快速性， 因为它赋予计算机逻辑判断的能力，突破了把电子计算机只用作一种快速计算工具的局限。 几十年来，尽管计算机制造技术已经发生了极大的变化，但是就其体系结构而言，仍然是根 据他的设计思想制造的，这样的计算机称为冯·诺依曼结构计算机。冯·诺依曼体系结构的思 想可以概括为以下几点： ①由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本部分组成计算机系统， 并规定了这五部分的基本功能。 ②计算机内部采用二进制来表示数据和指令。 ③将程序和数据存入内部存储器中，计算机在工作时可以自动逐条取出指令并加以执 行。 计算机能够自动地完成各种数值运算和复杂的信息处理过程的基础就是存储程序和程 序控制原理。 2．指令和程序 计算机之所以能自动、正确地按人们的意图工作，是由于人们事先已把计算机如何工作 的程序和原始数据通过输入设备送到计算机的存储器中。当计算机执行时，控制器就把程序 中的“命令”一条接一条地从存储器中取出来，加以翻译，并按“命令”的要求进行相应的操作。 当人们需要计算机完成某项任务的时候，首先要将任务分解为若干个基本操作的集合， 计算机所要执行的基本操作命令就是指令，指令是对计算机进行程序控制的最小单位，是一 种采用二进制表示的命令语言。一个 CPU 能够执行的全部指令的集合就称为该 CPU 的指令 系统，不同 CPU 的指令系统是不同的。指令系统的功能是否强大、指令类型是否丰富，决 定了计算机的能力，也影响着计算机的硬件结构。 每条指令都要求计算机完成一定的操作，它告诉计算机进行什么操作、从什么地址取数、 结果送到什么地方去等信息。计算机的指令系统一般应包括数据传送指令、算术运算指令、 逻辑运算指令、转移指令、输入输出指令和处理机控制指令等。一条指令通常由两个部分组 成，即操作码和操作数。操作码用来规定指令应进行什么操作，而操作数用来指明该操作处 理的数据或数据所在存储单元的地址。 操作码 操作数 人们为解决某项任务而编写的指令的有序集合就称为程序。指令的不同组合方式，可以 构成完成不同任务的程序。 3．计算机的工作过程 计算机的工作过程就是执行程序的过程。在运行程序之前，首先通过输入设备将编好的 程序和原始数据输送到计算机内存储器中，然后按照指令的顺序，依次执行指令。执行一条 指令的过程是： ①取指令：从内存储器中取出要执行的指令送到 CPU 内部的指令寄存器暂存； ②分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的操作； ③执行指令：CPU 向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的操作。 图 2-3 指令格式