如何理解将程序和数据都存储在存储器中,只需要改变程序,可以不用重新布线或调节开关?
这是冯·诺依曼体系结构的核心思想,本质是用“软件(程序)”的灵活性替代“硬件(布线/开关)”的固定性,实现计算机功能的快速切换。
理解它可以通过“对比传统设备”和“拆解核心逻辑”两步:
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对比传统设备:从“专用”到“通用”
- 早期计算设备(如继电器计算机、机械计算器)是“功能绑定硬件”的:比如要实现加法,必须连接特定的电路布线;要实现乘法,就得重新拆接线或拨动大量物理开关,硬件和功能一一对应,改功能=改硬件。
- 而“程序和数据存存储器”的设计,让计算机变成“通用平台”:硬件(CPU、存储器等)是固定的,不同功能靠不同的“程序指令”来定义——就像同一台手机,装不同APP就能实现聊天、拍照、办公,不用换手机硬件,只需换“软件(对应程序)”。
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核心逻辑:程序是“硬件操作的指令清单”
- 程序本质是一串二进制指令,存储在存储器中,CPU会按顺序读取这些指令,再根据指令控制硬件(如运算器计算、存储器读写数据)。
- 当需要改变计算机功能时,无需动硬件:比如从“计算1+1”改成“计算2×3”,不用重新接电路,只需替换存储器里的程序(把“加法指令”换成“乘法指令”),CPU读取新指令后,自然会执行新的运算逻辑。
举一个冯·诺依曼体系结构的具体例子
最典型的例子是我们日常使用的家用
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