存储程序计算机的工作原理是利用内存来执行程序,而不是使用电路。这种计算机的工作原理与冯·诺依曼体系结构相似。
冯·诺依曼体系结构是一种计算机体系结构,它由美国数学家约翰·冯·诺依曼在20世纪40年代提出。该体系结构的核心思想是将计算机分为五个部分:输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器。这些部分协同工作,以实现计算机的功能。
在冯·诺依曼体系结构中,存储程序计算机的工作原理如下:
1. 输入设备:输入设备负责将用户输入的数据或指令转换为计算机能够识别的形式。这可以是键盘、鼠标、扫描仪等设备。
2. 输出设备:输出设备负责将计算机处理后的结果或指令输出到显示器或其他设备。这可以是打印机、扬声器、显示器等设备。
3. 存储器:存储器用于存放计算机的程序和数据。在冯·诺依曼体系结构中,存储器可以分为两类:程序存储器(如内存)和数据存储器(如硬盘)。程序存储器用于存放操作系统和其他应用程序,而数据存储器用于存放用户输入的数据。
4. 运算器:运算器负责执行计算操作,如加法、减法、乘法和除法等。在冯·诺依曼体系结构中,运算器通常是一个中央处理器(CPU),它从存储器中读取指令,然后执行这些指令。
5. 控制器:控制器负责协调各个部件的工作,确保计算机按照预定的程序执行任务。控制器可以包括多个寄存器、算术逻辑单元(ALU)、控制信号等。
存储程序计算机的工作原理是通过程序存储器中的指令来控制运算器和控制器的工作。当用户输入一个指令时,输入设备将其转换为计算机能够识别的形式,然后送到存储器。接着,控制器从存储器中读取指令,并执行这些指令。在这个过程中,运算器负责执行具体的计算操作。最后,结果或指令被送到输出设备,以便用户看到或听到计算机的处理结果。
总之,存储程序计算机的工作原理是通过程序存储器中的指令来控制运算器和控制器的工作,从而实现各种计算任务。这种计算机具有灵活性和通用性,可以适应各种不同的计算需求。