关于冯·诺依曼
冯·诺依曼，因提出“离散变量自动电子计算机方案”-EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer ) ，被称为 “计算机之父”，该方案至今仍为计算机设计者所遵循；
是20世纪最重要的数学家之一，因其在现代计算机、博弈论等领域的重大贡献成为美国科学院院士。
冯.诺曼结构处理器
冯·诺依曼计算机的工作原理
1. 存储程序：将程序存放在计算机的存储器中；（存储系统构建与快速访问 ）
2. 程序控制： 按指令地址访问存储器并取出指令，经译码依次产生指令执行所需的控制信号，实现对计算的控制，完成指令的功能。（指令系统、控制器设计等）
冯诺依曼型计算机的主要设计思想是：
1、数字计算机的数制采用二进制；
2、计算机应该按照程序顺序执行。
冯.诺曼结构处理器具有以下几个特点：
1、必须有一个存储器；
2、必须有一个控制器；
3、必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；
4、必须有输入设备和输出设备，用于进行人机通信。且程序和数据统一存储并在程序控制下自动工作。
根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：
1、把需要的程序和数据送至计算机中。
2、必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。
3、能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。
4、能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。
5、能够按照要求将处理结果输出给用户。
为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件
1、输入设备：输人数据和程序的输入设备；
2、储存器：记忆程序和数据的存储器；
3、运算器：完成数据加工处理的运算器；
4、控制器：控制程序执行的控制器；
5、输出设备：输出处理结果的输出设备 。
计算机的硬件
计算机硬件从外观上看主要有主机箱、键盘和显示器。
从逻辑功能上看，可以分为控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五个部分。
一般地又把运算器和控制器合称为中央处理器CPU。
通常判断一台计算机的性能主要看两个指标：1、CPU的型号与主频；2、总线类型。
非时间指标
1、机器字长：志及其一次性能处理的二进制位数；
ALU算术逻辑单元(arithmetic and logic unit) 是能实现多组算术运算和逻辑运算的组合逻辑电路，简称ALU。
2、总线宽度：总线一次能并行传送的最大信息位数；
一般指运算器与存储器之间的数据总线位数。
3、主存容量与存储带宽
主存容量：是指一台计算机主存所包含的存储丹云总数。
存储带宽：指单位时间内与主存交换的二进制信息量，常用B/s（字节/秒）。（影响存储带宽的指标包括数据位宽和数据传输速率）。
时间指标
1、主频f/时钟周期T,外频、倍频
主频f
指CPU内核工作的始终频率，即CPU内数字脉冲信号震荡的速率，与CPU实际的运算能力不是唯一的、直接关系。
时钟周期T，也称节拍周期，是计算机中最基本的最小的时间单位。在一个时间周期内，CPU 仅完成一个最基本的动作。
f与T的关系
互为倒数，f越高，T就越小（f=100MHz时，T=10ns; f=1GHz时，T=1ns）
系统总线包含有三种不同功能的总线，即数据总线、地址总线和控制总线。
1.数据总线：它既可以把CPU的数据传送到存储器或输入输出接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标，通常与微处理的字长相一致。
地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小。
2.地址总线：是一种计算机总线，是CPU或有DMA能力的单元，用来沟通这些单元想要访问计算机内存组件或者地方的物理地址。是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器，所以地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同。
3.控制总线：控制总线主要用来传送控制信号和时序信号。控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。
DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问) 是所有现代电脑的重要特色，它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依赖于 CPU 的大量中断负载。否则，CPU 需要从来源把每一片段的资料复制到暂存器，然后把它们再次写回到新的地方。在这个时间中，CPU 对于其他的工作来说就无法使用。
DMA 传输将数据从一个地址空间复制到另外一个地址空间。当CPU 初始化这个传输动作，传输动作本身是由 DMA 控制器来实行和完成。典型的例子就是移动一个外部内存的区块到芯片内部更快的内存区。像是这样的操作并没有让处理器工作拖延，反而可以被重新排程去处理其他的工作。
DMA 传输对于高效能 嵌入式系统算法和网络是很重要的。在实现DMA传输时，是由DMA控制器直接掌管总线，因此，存在着一个总线控制权转移问题。即DMA传输前，CPU要把总线控制权交给DMA控制器，而在结束DMA传输后，DMA控制器应立即把总线控制权再交回给CPU。一个完整的DMA传输过程必须经过DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束4个步骤。
主板
计算机主机箱内部有一块印刷电路板，这就是计算机的主机板(简称主板)，一般地，计算机的重要控件都做在计算机的主板上。主板的类型和品种很多，从类型上来说，它们都是以CPU来分类的，CPU芯片在主板上是可以插拔的。主板上还许多部件，如ROM、RAM、总线槽、插座、电池等。
CPU 中央处理器
一般地又把运算器和控制器合称为中央处理器CPU。
CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的缩写，它是计算机的运算控制中心，是计算机中集成度最高、最贵重的一块芯片。它是由几千~几千万个晶体管组成的超大规模的集成电路芯片。计算机所有数据的加工处理都是在CPU中完成的。CPU还负责发出控制信号，使计算机的各个部件协调一致地工作。
存储器
（1）内部存储器
内部存储器简称为内存，计算机要执行的程序、要处理的信息和数据，都必须先存入内存，才能由CPU取出进行处理。内存一般可以分为随机读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。
ROM中存储的数据只能读出，而用一般的方法不能写入。它的最大优点是它保存的数据在断电后不会丢失，因此用来保存计算机经常使用且固定不变的程序和数据。ROM中保存的最重要的程序是基本输入输出系统BIOS（Basic Input Output System ），这是一个对输入输出设备进行管理的程序。
RAM中存储的数据可以随时取出来(称为读出)，也可以随时存入新数据(称为写入)或对原来的数据进行修改。RAM的缺点是断电以后所存储的所有数据都将丢失。
内存条可以很方便地插在主板上，其容量当前容量有8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等。在选择内存条时，根据需求选择适合的。
（2）外部存储器
内存的容量有限，且价格较贵，关机以后内存中所存储的数据就消失了。因此计算机还必须有外部存储器(外存)来存储数据。外存的特点是存储容量大、价格较低，所存储的数据在计算机关机后也不会丢失。外存有软盘、硬盘、光盘等。输入/输出设备
输入设备就是把数据送入计算机的设备，它接受用户的程序和数据，并转换成二进制代码送入计算机的内存中存储起来，供计算机运行时使用。
输出设备就是把经过计算机处理的数据，以人们能够识别的形式输出的设备。
输入／输出设备是计算机与外界沟通的桥梁。
常见输入设备：有键盘、鼠标器、扫描仪等。
常见输出设备：有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。
QQ好友
QQ空间