A von Neumann architektúrát először John von Neumann publikálta 1945-ben.
Az általa tervezett számítógép architektúra vezérlőegységből, aritmetikai és logikai egységből (ALU), memóriaegységből, regiszterekből és be- és kimenetekből áll.
A von Neumann architektúra a tárolt programú számítógép koncepcióján alapul, ahol az utasításadatok és a programadatok ugyanabban a memóriában vannak tárolva. Ezt a felépítést használják ma is a legtöbb ma gyártott számítógépben.
Central Processing Unit (CPU)
A Central Processing Unit (CPU) a számítógépes program utasításainak végrehajtásáért felelős elektronikus áramkör.
Ezt néha mikroprocesszornak vagy processzornak is nevezik.
A CPU tartalmazza az ALU-t, a CU-t és számos regisztert.
Regiszterek
A regiszterek a CPU nagy sebességű tárolási területei. Minden adatot egy regiszterben kell tárolni, mielőtt feldolgozható lenne.
| MAR | Memória címregiszter | Az elérendő adatok memóriahelyét tartalmazza |
|---|---|---|
| MDR | Memóriaregiszter. Adatregiszter | A memóriába vagy memóriából átvitt adatokat tárolja |
| AC | Akkumulátor | Ahol a köztes aritmetikai és logikai eredmények találhatók. tárolódnak |
| PC | Programszámláló | Tartalmazza a következő végrehajtandó utasítás címét |
| CIR | Tartalmazza a következő végrehajtandó utasítás címét | |
| CIR | Az aktuális Instruction Register | Tartalmazza az aktuális utasítást a feldolgozás során |
Aritmetikai és logikai egység (ALU)
Az ALU lehetővé teszi az aritmetikai (összeadás, kivonás stb.) és logikai (AND, OR, NOT stb.) műveletek elvégzését.
Vezérlőegység (CU)
A vezérlőegység vezérli a számítógép ALU-jának, memóriájának és be- és kimeneti eszközeinek működését, megmondja nekik, hogyan reagáljanak a memóriaegységből éppen beolvasott és értelmezett programutasításokra.
A vezérlőegység biztosítja a számítógép más alkatrészei által igényelt időzítési és vezérlőjeleket is.
Buszok
A buszok azok az eszközök, amelyek segítségével az adatok a számítógép egyik részéből a másikba jutnak, és amelyek összekötik az összes fontosabb belső alkatrészt a CPU-val és a memóriával.
A szabványos CPU rendszerbusz egy vezérlő-, adat- és címbuszból áll.
Az adatok címeit (de nem az adatokat) szállítja a processzor és a memória között
A processzor között, a memóriaegység és a be- és kimeneti eszközök között
Vezérlőjeleket/parancsokat közvetít a CPU-tól (és állapotjeleket más eszközöktől) a számítógépen belüli összes tevékenység vezérlése és koordinálása érdekében
Memóriaegység
A memóriaegység a RAM-ból áll, amelyet néha elsődleges vagy főmemóriának is neveznek. A merevlemezzel (másodlagos memória) ellentétben ez a memória gyors és a CPU által is közvetlenül elérhető.
A RAM-ot partíciókra osztják. Minden partíció egy címből és annak tartalmából áll (mindkettő bináris formában).
A cím egyedileg azonosít minden helyet a memóriában.
Az adatoknak az állandó memóriából (merevlemez) a gyorsabb és közvetlenül hozzáférhető ideiglenes memóriába (RAM) történő betöltése lehetővé teszi a CPU számára, hogy sokkal gyorsabban működjön.