Принципы фон-Неймана

Независимо от типа ЭВМ, почти все они строятся на базе принципов, сформулированных американским ученым, одним из "отцов" кибернетики Джоном фон Нейманом. Впервые они были опубликованы в 1946 г. в статье "Предварительное рассмотрение логической конструкции электронно-вычислительного устройства" и реализованы в машине EDSAC, построенной в Великобритании в 1949 г. EDSAC стала первой машиной с хранимой программой, то есть с программой, запомненной в памяти машины, а не считываемой с перфокарт или других подобных устройств. Суть принципов фон Неймана состоит в следующем:

1) Основными блоками вычислительной машины являются блок управления, арифметико-логическое устройство, память и устройства ввода-вывода (рисунок 1).

2) Информация кодируется в двоичной форме и разделяется на единицы, называемые словами.

3) ЭВМ функционирует в соответствии с алгоритмом. Алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов, называемых командами. Совокупность команд, представляющая алгоритм, называется программой.

Рисунок 1 – Обобщенная структурная схема ЭВМ

4) Программы и данные хранятся в одной и той же памяти.

5) Обработка информации, предписанная алгоритмом, сводится к последовательному выполнению команд в порядке, однозначно определяемом программой.

Несмотря на то, что принципы фон-Неймана были сформулированы еще в середине прошлого столетия, на заре развития цифровой вычислительной техники, они являются жизненными и по настоящее время. Современные персональные ЭВМ реализованы также на основе названных принципов.