存储程序原理,也称为存储程序工作方式,是指 将程序指令和数据存储在同一存储器中,并由CPU按顺序读取和执行。这种原理是现代计算机的基础,由冯·诺依曼在1945年提出。
存储程序原理的要点
程序和数据存储在同一存储器中
程序指令和数据被同等对待,存放在内存中。
存储器通常分为程序区和数据区,以便于管理和访问。
CPU按顺序读取和执行指令
计算机从存储器中取出第一条指令并执行。
之后按照程序规定的顺序逐条执行其他指令,直至程序结束。
指令的构成
每条指令通常由操作码和地址码两个字段构成。
操作码指定操作类型,地址码包含操作过程中所需的地址信息。
程序控制
控制器按地址顺序取出存储在内存中的指令。
分析指令,执行指令功能,遇到转移指令时,转移到转移地址,再按地址顺序访问指令。
存储程序原理的影响
自动化执行:
计算机能够自动地从一条指令转到执行另一条指令,无需人工干预。
这种设计使得计算机能够高效地执行复杂的计算和控制任务。
灵活性和可扩展性:
程序和数据存储在内存中,便于修改和扩展。
计算机系统可以根据需要动态地访问和修改存储器中的数据。
二进制表示:
程序和数据以二进制形式存储和表示,简化了计算机硬件的设计和实现。
结论
存储程序原理是现代计算机的核心概念之一,它使得计算机能够执行各种任务,从简单的计算到复杂的游戏和应用程序。通过将程序指令和数据存储在同一存储器中,并由CPU按顺序读取和执行,计算机实现了自动化、灵活性和高效性。这种原理不仅奠定了现代计算机的基础,还对后续的计算机技术发展产生了深远影响。