Arhitectura Von Neumann a fost publicată pentru prima dată de John von Neumann în 1945.
Desenul său de arhitectură de calculator constă dintr-o unitate de control, o unitate aritmetică și logică (ALU), o unitate de memorie, registre și intrări/ieșiri.
Arhitectura von Neumann se bazează pe conceptul de calculator cu programe stocate, în care datele de instrucțiuni și datele de program sunt stocate în aceeași memorie. Această concepție este încă utilizată în majoritatea calculatoarelor produse în prezent.
Unitatea centrală de procesare (CPU)
Unitatea centrală de procesare (CPU) este circuitul electronic responsabil pentru executarea instrucțiunilor unui program de calculator.
Acesta este denumit uneori microprocesor sau procesor.
UCP conține ALU, CU și o varietate de registre.
Registre
Registrele sunt zone de stocare de mare viteză în CPU. Toate datele trebuie să fie stocate într-un registru înainte de a putea fi procesate.
| MAR | Registrul de adrese de memorie | Apăstrează locația de memorie a datelor care trebuie accesate |
|---|---|---|
| MDR | Memorie. Data Register | Reține datele care sunt transferate în sau din memorie |
| AC | Acumulator | Unitatea în care sunt stocate rezultatele aritmetice și logice intermediare. sunt stocate |
| PC | Contator de program | Conține adresa următoarei instrucțiuni care urmează să fie executată |
| CIR | Current Instruction Register | Conține instrucțiunea curentă în timpul procesării |
Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Unitatea ALU permite calculul aritmetic (adunare, scăderea etc.) și operațiile logice (AND, OR, NOT etc.) să fie efectuate.
Unitatea de control (CU)
Unitatea de control controlează funcționarea ALU, a memoriei și a dispozitivelor de intrare/ieșire ale calculatorului, spunându-le cum să răspundă la instrucțiunile de program pe care tocmai le-a citit și interpretat din unitatea de memorie.
Unitatea de control furnizează, de asemenea, semnalele de sincronizare și de control necesare altor componente ale calculatorului.
Busuri
Busurile sunt mijloacele prin care datele sunt transmise de la o parte la alta a unui calculator, conectând toate componentele interne majore la unitatea centrală și la memorie.
Un bus de sistem standard al unității centrale de procesare este alcătuit dintr-un bus de control, un bus de date și un bus de adrese.
Transportă adresele de date (dar nu și datele) între procesor și memorie
Transportă datele între procesor, unitatea de memorie și dispozitivele de intrare/ieșire
Transportă semnale/comandamente de control de la unitatea centrală (și semnale de stare de la alte dispozitive) pentru a controla și coordona toate activitățile din cadrul calculatorului
Unitatea de memorie
Unitatea de memorie este formată din memoria RAM, denumită uneori memorie primară sau principală. Spre deosebire de un hard disk (memorie secundară), această memorie este rapidă și, de asemenea, direct accesibilă de către CPU.
RAM este împărțită în partiții. Fiecare partiție este formată dintr-o adresă și conținutul său (ambele în formă binară.
Adresa va identifica în mod unic fiecare locație din memorie.
Încărcarea datelor din memoria permanentă (hard disk), în memoria temporară (RAM), mai rapidă și direct accesibilă, permite procesorului să funcționeze mult mai rapid.
.