Python程序设计(微课版)
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1.1.2 计算机的体系结构

电子计算机的奠基人是英国科学家图灵(Turing)和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。图灵建立了图灵机的理论模型,奠定了人工智能的基础;冯·诺依曼率先提出了计算机体系结构的设想。现代计算机仍然以冯·诺依曼体系结构为基础,即将程序当作数据,程序及其要处理的数据用相同的方式存储,计算机采用二进制技术,运算按照顺序结构进行。

冯·诺依曼体系结构将计算机分成5个组成部分:控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。

● 控制器:用来管理和控制计算机指令的执行,使其按照预先设定的步骤完成一系列特定任务,是计算机的“神经中枢”。

● 运算器:是计算机中执行各种算术运算和逻辑运算的器件,能够暂时存放计算的中间结果。

● 存储器:用来存放数据和程序的设备,又分为主存储器(主存)和辅助存储器(辅存)。

● 输入设备:是将程序需要的数据或信息输入计算机的设备,如键盘、鼠标、摄像头等。

● 输出设备:接收计算机的运算结果,并以声音、图像、数字或字符等人们熟悉的形式表现出来的设备,如打印机、显示器和绘图仪等。

在现代计算机中,控制器和运算器往往组合在一起作为一个硬件设备——中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。虽然计算机经历了70多年的高速发展,多次更新换代,但现代计算机的基本工作原理仍符合冯·诺依曼体系结构。