冯•诺依曼结构的要点
写在前面
最近在看计算机组成原理，于是就有了这篇文章（其实也就是笔记），笔记参考了北京大学陆俊林（Lu Junlin）老师的Coursera的计算机组成课程，对老师在课程中所讲授的部分内容进行了整理。
冯•诺依曼结构主要论述的两个重要的思想
- 控制计算机的程序应该存放在存储器中，而不是用开关连线来实现。 开关连线会大大降低计算机的运行效率。
- 计算机应该采用二进制，而不是十进制。 十进制的方式会导致计算机的内部结构变得异常的复杂。
冯诺依曼结构中计算机的内部结构的五大组成部分
- 运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
- 运算器，简称CA，这是中央算术运算的缩写。
- 控制器，简称CC，这是中央控制的缩写。
- 存储器，简称M。
- 输入设备，简称I。
- 输出设备，简称O。
这五大部分连接形成一体。就构成了冯诺依曼结构的计算机。
冯诺依曼结构的小结
冯诺依曼结构说明了计算机应该由五大部分组成。
指出计算机的数据和程序均应该以二级制代码的形式，不加区别的存放在存储器中，存放的位置由存储器的地址指定。
计算机在工作时能够自动的从存储器中取出指令加以执行。
运算器、控制器和存储器是冯诺依曼结构的核心。
与现代计算机进行对照，运算器和控制器应该对应于现在计算机中的CPU， 而存储器应该对应于现在计算机中的主存储器。 我们又常称之为主存或者内存。
CPU和主存储器之间一般通过系统总线进行连接。 以个人计算机为例：在这块个人计算机的主板上会有CPU芯片和主存，通过主板上的系统总线进行连接。
冯诺依曼结构的运转方式
计算机运转的核心内容就是执行指令， 计算机执行一条指令的主要步骤呢包括如下四步：
第一步称为取址，
第二步称为译码，
第三步称为执行，
第四步称为回写。
依次执行完这四部，计算机就完成了一条指令的执行。
第一步取址
查看下一条指令的地址，找到地址所在的位置后， 向主存发送请求，他并不知道存放的指令是什么，他只是根据地址向主存发出申请。主存并不是一些简单的存储单元， 他还有一些控制逻辑，这类控制逻辑会响应控制器的请求， 他会找到指定地址内存储的内容，并把内容给送回去， 控制器收到了地址里面的内容后，就把他放在存放当前位置， 这就完成了第一步，取址的工作。
而实际上这一步还需要有一项任务。 就是更新下一条指令的位置。只是先更新， 等一会去执行下一条指令的时候再根据这个位置去向主存发出请求。
第二步译码
译码就是分析刚才得到的内容。 这个内容第一说明了这项任务所需要用的方法。 第二说明了这项任务所需要的东西。 任务完成之后，把结果存放在某个地方， 这个取址得到的内容上指定了，存放到指定的位置里。这个任务就分析完了。 控制器就把他转换成若干组的控制信号一一完成， 这样译码这个阶段就算完成了。
第三步执行
第三步，对计算机执行指令是其核心的步骤， 就叫做执行。对程式来说一样，执行这个已经分析完的任务， 这个任务一共有4步：第一步是要去取运算要用的操作数，与刚才一样， 向主存发出请求，主存会响应，控制器会把返回的操作数放在运算器的其中一个入口；第二步是取这个运算的第二个操作数；第三步是执行这项运算，控制器会给出对应的信号给运算器，让它执行对应的运算， 经过短暂的时间之后，运算结果产生了。 执行阶段就到此结束了。 运算结果还放在运算器的这个输出端口上。
第四步回写
最后一步回写也就是保存结果的过程，用控制器把运算结果存放在A的通用计算器中， 就完成了执行指令的全部过程。
结束这条指令后，控制器也不会停下，会去执行下一条指令，重复上面的四个步骤。不断的重复，计算机就会自动运转起来了。
