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冯诺依曼计算机的基本特征是什么

发布时间：2025-10-07 | 来源：互联网转载和整理

冯诺依曼型计算机的主要特征是分别为采用二进制代替十进制运算，存储程序工作方法和计算机硬件系统的构成。冯诺依曼型计算机的硬件结构及其各部分的功能包括控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。冯诺依曼型计算机从本质上讲是采取串行顺序处理的工作机制，即使有关数据巳经准备好，也必须逐条执行指令序列。而提高计算机性能的根本方向之一是并行处理。因此，近年来人们谋求突破传统冯·诺依曼体制的束缚，这种努力被称为非诺依曼化。

说到计算机的发展，就不能不提到美籍科学家冯诺依曼。从20世纪初，物理学和电子学科学家们就在争论制造可以进行数值计算的机器应该采用什么样的结构。人们被十进制这个人类习惯的计数方法所困扰。

所以，那时以研制模拟计算机的呼声更为响亮和有力。20世纪30年代中期，美籍科学家冯诺依曼大胆的提出，抛弃十进制，采用二进制作为数字计算机的数制基础。同时，他还说预先编制计算程序，然后由计算机来按照人们事前制定的计算顺序来执行数值计算工作。

冯·诺依曼（JohnvonNemann，1903年12月28日-1957年2月8日），原籍匈牙利，布达佩斯大学数学博士。20世纪最重要的数学家之一，在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一，被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。

先后执教于柏林大学和汉堡大学，1930年前往美国，后入美国籍。历任普林斯顿大学、普林斯顿高级研究所教授，美国原子能委员会会员。美国全国科学院院士。早期以算子理论、共振论、量子理论、***论等方面的研究闻名，开创了冯·诺依曼代数。第二次世界大战期间为靠前颗原**的研制作出了贡献。为研制电子数字计算机提供了基础性的方案。1944年与摩根斯特恩（OskarMorgenstern）合著《博弈论与经济行为》，是博弈论学科的奠基性著作。晚年，研究自动机理论，著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》。

主要著作有《量子力学的数学基础》（1926）、《计算机与人脑》（1958）、《经典力学的算子方法》、《博弈论与经济行为》（1944）、《连续几何》（1960）等。

早期经典的冯·诺伊曼计算机具有以下基本特点

(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备五大部件组成。

(2)采用存储程序的方式，程序和数据存放在同一存储器中，并且没有对两者加以区分，指令和数据一样可以送到运算器进行运算，即由指令组成的程是可以修改的。

(3)指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。

(4)指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的类型，地址码用来表示操作数和操作结果的地址。操作数类型由操作码决定，操作数本身不能判定其数据类型。

(5)指令在存储器中按其执行顺序存放，由指令计数器(又称程序计数器)指明要执行的指令所在的存储单元的地址。一般情况下，每执行完一条指令，指令计数器顺序递增。指令的执行顺序可按运算结果或外界条件而改变，但是解题的步骤仍然是顺序的。

(6)机器以运算器为中心，输人/输出设备与存储器之间的数据传送都通过运算器。