《存储程序工作原理》课件

ONE KEEPVIEW2023-2026《存储程序工作原理》ppt课件REPORTING•存储程序工作原理概述•存储器•指令系统目•中央处理器•控制方式录•存储程序工作原理的应用与发展CATALOGUEPART01存储程序工作原理概述定义与特点定义存储程序工作原理，也称为冯·诺依曼原理，是一种计算机工作的基本思想，即将程序和数据存储在计算机内部，并通过指令进行执行特点存储程序工作原理的核心特点是程序的可执行性、可移植性和可维护性它使得计算机能够自动、连续地执行指令，完成各种复杂的任务存储程序计算机的组成输入/输出设备用于输入数据和程序，以及输出结果存储器常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等，输出设备有显示器、打印机等用于存储程序和数据根据存储速度和访问权限的不同，存储器可以分为高速缓存、主存和外存等类型运算器用于进行算术和逻辑运算运算器是控制单元计算机的核心部件之一，其性能直接用于控制计算机的各个部件协调工作影响到计算机的运算速度控制单元通过读取指令并解析，产生一系列控制信号，控制各个部件按照指令的要求进行工作存储程序工作原理的重要性提高计算效率简化程序设计存储程序工作原理使得计算机可以连续、存储程序工作原理使得程序设计变得更加自动地执行指令，从而提高了计算效率简单，因为程序可以存储在内存中，通过内存地址来访问数据和执行指令促进软件工程发展推动计算机产业进步存储程序工作原理使得软件工程得以发展，存储程序工作原理是计算机产业发展的基因为这种原理使得程序更加模块化、可维础，它促进了计算机硬件和软件的发展，护和可复用推动了整个产业的进步PART02存储器主存储器定义主存储器（Main Memory）是计算机硬件中用于直接存储数据和指令的主要部分功能主存储器的主要功能是提供快速的读写访问，以支持中央处理器（CPU）的运行特点主存储器通常由随机存取存储器（RAM）组成，数据可以随机存取，读写速度较快，但断电后数据会丢失辅助存储器定义01辅助存储器（Secondary Storage）是计算机硬件中用于长期存储数据和程序的部分，通常包括硬盘、光盘、U盘等功能02辅助存储器的功能是提供大容量、低成本的存储空间，用于存储操作系统、应用程序、用户数据等特点03辅助存储器的读写速度较慢，但数据可以长期保存，即使断电也不会丢失高速缓冲存储器定义高速缓冲存储器（Cache Memory）是一种特殊的存储器，位于主存储器和中央处理器之间，用于缓存频繁访问的数据和指令功能高速缓冲存储器的主要功能是提高数据和指令的访问速度，通过将常用的数据和指令存储在高速缓存中，以减少对主存储器的访问特点高速缓冲存储器的读写速度非常快，通常比主存储器快几个数量级，但容量较小，只能缓存部分数据和指令PART03指令系统指令的格式操作码表示指令的操作性质，如加、减、乘、除等地址码修饰码表示操作数的地址，可以是寄存器、内存单用于改变指令的功能，如跳转、子程序调用元或立即数等指令的分类与寻址方式指令的分类算术指令、逻辑指令、移位指令、控制指令等寻址方式立即寻址、寄存器寻址、内存单元寻址、基址加变址加变址寻址等指令的功能数据传输在寄存器之间、寄存器与内存之间传输数据算术运算执行加、减、乘、除等算术运算逻辑运算执行与、或、非等逻辑运算控制流程实现程序的跳转、循环、子程序调用等功能PART04中央处理器CPU的功能数据处理执行算术运算、逻辑运算等操作，处理数据控制功能按照程序指令的要求，控制数据流动方向和方式时序信号产生按照一定的节拍产生时序信号，控制计算机各部件协调工作CPU的结构运算器控制器执行算术、逻辑运算等操作，处理数据按照程序指令的要求，控制数据流动方向和方式寄存器总线存储运算结果、控制信号等数据连接各部件，传输数据和控制信号CPU的工作过程取指令解码从内存中读取指令，通过总线传输到控制器对指令进行解码，确定操作码控制器和操作数执行指令存储结果根据操作码和操作数，由运算器执行将运算结果存储到寄存器或内存中相应的操作PART05控制方式操作控制方式指令控制方式确定指令执行顺序，包括取指令、分析指令和执行指令三个阶段操作控制方式根据指令操作码，确定指令执行的操作，包括数据传输、算术运算、逻辑运算等时序控制方式时钟信号01计算机内部有一个稳定的时钟信号，用于同步各个部件的工作指令周期02执行一条指令所需要的全部时间，包括取指令、分析指令和执行指令三个阶段时序控制信号03由时钟信号产生，用于同步各个部件的工作，保证指令的正确执行输入/输出控制方式程序控制方式输入/输出操作通过CPU执行输入/输出指令来实1现，适用于慢速输入/输出设备直接存储器访问（DMA）方式通过专门的DMA控制器实现高速数据传输，适2用于快速输入/输出设备通道控制方式通过专门的通道控制器实现高速数据传输，适用3于大型数据输入/输出设备PART06存储程序工作原理的应用与发展计算机性能的改进计算速度存储程序工作原理的应用使得计算机的计算速度得到了显著提升，实现了快速的数据处理和运算存储容量随着存储技术的发展，计算机的存储容量不断扩大，满足了用户对大量数据的存储需求可靠性通过数据备份、容错等技术，存储程序工作原理提高了计算机的可靠性，保障了数据的安全性新一代计算机存储程序工作原理的发展趋势云计算云计算技术使得数据的存储和处理不再局限于本地计算机，而是通过网络实现分布式存储和计算大数据大数据技术的应用需要大规模的数据存储和处理能力，新一代计算机存储程序工作原理将更加注重数据的高效处理和分析人工智能人工智能的发展需要大量的数据支持和强大的计算能力，新一代计算机存储程序工作原理将更加注重智能化和自适应性存储程序工作原理在各领域的应用科学计算在科学研究领域，存储程序工作原理广泛应用于数值模拟、科学数据存储和处理等方面工业生产在工业生产领域，存储程序工作原理用于自动化控制、生产数据管理等方面，提高了生产效率和产品质量电子商务在电子商务领域，存储程序工作原理用于数据存储、交易处理等方面，保障了交易的安全性和可靠性22002233--22002266END KEEPVIEWTHANKS感谢观看REPORTING。