小计算机的工作原理主要基于 存储程序和程序控制的原理,这是由冯·诺依曼在1945年提出的。
存储程序
计算机在执行程序时,需要将程序和数据都存储在内存中。程序是指令的集合,用于控制计算机的操作流程。数据则是程序处理的对象。
存储器分为两类:主存(或内存)和辅助存储器。主存用于存储正在运行的程序和数据,辅助存储器(如硬盘、U盘)用于长期存储程序和数据。
程序控制
计算机在运行时,会按照存储在内存中的程序逐条取出指令,并通过控制器的译码按指令的要求进行操作。
控制器是计算机的指挥中心,负责协调计算机各部件的工作,包括指令的获取、译码和执行。
计算机按照程序编排的顺序自动完成指令规定的操作,直到遇到停止指令。
计算机的硬件组成
运算器:主要完成算术和逻辑运算。
控制器:计算机的指挥中心,负责指令的获取和译码。
存储器:用于存储程序和数据。
输入设备:用于将外部信息输入计算机,如键盘、鼠标。
输出设备:用于将计算机处理后的结果输出到外部,如显示器、打印机。
二进制表示
计算机内部使用二进制数表示数据和指令,因为二进制数的表示方式简洁高效,适合计算机硬件的电路实现。
集中顺序控制
计算机对计算进行集中的顺序控制,按照程序编写的顺序一步一步执行指令,确保计算的准确性和一致性。
总结起来,小计算机的工作原理是通过存储程序和控制程序来实现自动化的计算过程,其核心在于将指令和数据存储在内存中,并通过控制器按顺序执行这些指令。这一原理是现代计算机系统设计的基础。