简述冯·诺依曼型计算机的主要特征

简述冯·诺依曼型计算机的主要特征
简述冯·诺依曼型计算机的主要特征

1.单片机是一种将、和集成在一个芯片

中的微型计算机。

2.微处理器本身不是计算机,它是微型计算机的核心部件,又称它

为。它包括两个主要部分:、。

3.单片微型机由、和三部分组成。

4.单片微处理机就是把、、和等

部件都集成在一个电路芯片上,并具备一套功能完善的,有的型号同时还具备和等功能部件,其简称为或。

5.Intel公司典型的单片处理机有和。

6.单片机具有体积、重量、价格、功

耗、控制功能强、运算速度快、运用灵活、易于产品化、抗扰能力等特点,故在国民经济建设、军事及家用电器等领域均得到了广泛的应用。

7.一般的计算机系统都是由、、

三总线结构组成。

8.80C51与AT89C51的主要区别是。

二、判断题

1.以下不是构成单片机的部件()。

2.(A)微处理器(CPU)(B)存储器(C)接口适配器

(I\O接口电路)(D)打印机

3.下列不是单片机总线的是()。

4.(A)地址总线(B)控制总线(C)数据总线

(D)输出总线

5.在家用电器中使用单片机应属于计算机的()。

6.(A) 数据处理应用(B) 控制应用(C) 数值计算应

用(D) 辅助工程应用

7.80C51与87C51的区别在于()。

8.(A) 内部程序存储器的类型不同(B) 内部数据存储器的

类型不同

9.(C) 内部程序存储器的容量不同(D) 内部数据存储器的

容量不同

10.80C51与8051的区别在于()。

11.(A) 内部ROM 的类型不同(B) 半导体工艺的形式不

12.(C) 内部寄存器单元的数目不同(D) 80C51使用

EEPROM,而8051使用EPROM。

13.在下列单片机芯片中使用淹膜ROM作为内部程序存储器的是

()。

14.(A) 8031 (B) 80C51 (C)

8032 (D) 87C51

15.80C51采用的半导体工艺是()。

16.(A) COMS (B) HMOS (C)

CHMOS (D) NMOS

17.单片机芯片8031属于()。

18.(A) MCS-48系列(B) MCS-51系列(C) MCS-96系

列(D) MCS-31系列

四、简答题

1.第一台计算机的问世有何意义?

2.计算机由哪几部分组成?

3.微型计算机由哪几部分构成?

4.微处理器与微型计算机有何区别?

5.微型计算机有哪些应用形式?各适于什么场合?

6.当前单片机的主要产品有哪些?各有何特点?

7.简述单片机的开发过程。

8.常用的单片机应用系统开发方法有哪些?

9.什么是单片机?单片机与一般微型计算机相比,具有哪些特点?

10.计算机的硬件由那些功能部件构成?它们各有什么用途?

11.简述冯·诺依曼型计算机的主要特征。

12.计算机硬件系统由哪些部件组成?各主要功能是什么?

13.简述单片机的主要特点。

14.简述Intel公司、Atmel公司及Philips公司单片机的主要特性。

15.单片机主要应用在哪些领域?

16.简述8051单片机的内部组成结构。

计算机特点

计算机特点 1、运算速度快、精度高。现代计算机每秒钟可运行几百万条指令,数据处理的速度相当快,是其他任何工具无法比拟的。 2、具有存储与记忆能力。计算机的存储器类似于人的大脑,可以“记忆“(存储)大量的数据和计算机程序。 3、具有逻辑判断能力。具有可靠逻辑判断能力是计算机能实现信息处理自动化的重要原因。能进行逻辑判断,使计算机不仅能对数值数据进行计算,也能对非数值数据进行处理,使计算机能广泛应用于非数值数据处理领域,如信息检索、图形识别以及各种多媒体应用等。 4、自动化程度高。利用计算机解决问题时,人们启动计算机输入编制好的程序以后,计算机可以自动执行,一般不需要人直接干预运算、处理和控制过程。 计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。 由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。 计算机发明者约翰·冯·诺依曼。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,

并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域,已形成了规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革,计算机已遍及一般学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。 计算机的应用在中国越来越普遍,改革开放以后,中国计算机用户的数量不断攀升,应用水平不断提高,特别是互联网、通信、多媒体等领域的应用取得了不错的成绩。1996年至2009 年,计算机用户数量从原来的630万增长至6710 万台,联网计算机台数由原来的2.9万台上升至5940万台。互联网用户已经达到3.16 亿,无线互联网有6.7 亿移动用户,其中手机上网用户达1.17 亿,为全球第一位。

冯诺依曼体系结构计算机的要点和工作过程

1、简述冯诺依曼体系结构计算机的要点和工作过程。 答:冯诺依曼体系结构计算机的要点:计算机中的信息(程序和数据)以二进制方式表示。程序预存储,机器自动执行。计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。计算机通过执行预存储在存储器中的程序来完成预定的运算。程序由计算机的指令序列构成,计算机在处理器的控制下,首先从存储器读取一条待执行的指令到处理器中,接下来分析这条指令,而后发出该指令对应的电平脉码序列,即执行该指令。并以此递归运行程序。 2、何谓总线?计算机中有哪几类总线?简述其用途。 答:计算机的总线(Bus)就是连接计算机硬件各部件,用于计算机硬件各部件之间信息传输的公共通道。按照其传送信号的用途属性,总线可细分为:地址总线(Address Bus)、数据总线(Data Bus)和控制总线(Control Bus)三类。 ?地址总线(A_Bus):专用于在CPU、存储器和I/O端口间传送地址信息的信号线。此类信号线传送的信息总是从CPU到存储器或I/O端口,它是单向信号线。 ?数据总线(D_Bus):专用于在CPU、存储器和I/O端口间传送数据信息的信号线。此类信号线传送的信息可以是从CPU到存储器或I/O端口(“写”操作),也可能是从存 储器或I/O端口到CPU(“读”操作),它是双向信号线。 ?控制总线(C_Bus):专用于CPU与其它部件之间传送控制信息和状态信息的信号线。此类信号线的构成比较复杂,传送的控制、状态信息可以是从CPU到其它部件,也可 能是从其它部件到CPU。此类总线中的某些具体的线是单向的(或从CPU到其它 部件,或反之),但作为总线来说,它是双向信号线。 3、中央处理器CPU是计算机的核心部件,主要功能是解释并执行计算机指令,完成数据处理和对计算机其他各部分进行控制。存储器是计算机系统中用来存储程序和数据的信息记忆部件。 4、嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、 可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。简而言之,嵌入式系统就是嵌入到目标应用系统中、完成特定处理功能的专用计算机系统。 5嵌入式处理器分类嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统1.何谓计算机体系结构? 答:计算机体系结构是对计算机较高层次的抽象,是摆脱具体电路的实现而主要着眼于计算机系统的逻辑特征、原理特征、结构特征和功能特征的抽象。 3.什么是RISC?什么是CISC?简述他们的特点与差别。 答:RISC是Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机。特点是指令系统精炼,处理器电路逻辑相对简单,且能够以更快的速度执行操作。对于负载的功能需要编程实现。 CISC是Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机。特点是指令系统中含有大量的类似于高级程序设计语言结构的复合功能指令。指令系统庞大,处理器硬件电路的复杂度。 21.存储器和IO端口统一编址和独立编址各有什么特点?ARM7处理器统一编址编址方式 答:统一编址方式---存储器单元资源和IO端口资源统一编址在一个地址空间。特点:按地址空间位置约定各分类资源,访问IO端口如同访问存储器单元,无需专用的IO访问指令。芯片上没有专用于IO访问的引脚。 独立编址方式---存储器资源和IO端口资源分别编址在两个地址空间,存储器地址空间和IO地址空间。特点:按资源分类的地址空间清晰,使用不同的指令访问存储器和IO端口,处理器指令系统中既有存储器访问指令,又有专用的IO访问指令。芯片上有专用于IO访问的引脚。 22.大端存储模式和小端存储模式的含义:高位数据存储在高地址字节,这种组织数据的存储方式称为‘小端模式’;另一种则反之,高位数据存储在低地址字节,这种组织数据的存储方式称为‘大端模式’;

冯诺依曼体系结构计算机的要点和工作过程

1、简述诺依曼体系结构计算机的要点和工作过程。 答:诺依曼体系结构计算机的要点:计算机中的信息(程序和数据)以二进制方式表示。程序预存储,机器自动执行。计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。计算机通过执行预存储在存储器中的程序来完成预定的运算。程序由计算机的指令序列构成,计算机在处理器的控制下,首先从存储器读取一条待执行的指令到处理器中,接下来分析这条指令,而后发出该指令对应的电平脉码序列,即执行该指令。并以此递归运行程序。 2、何谓总线?计算机中有哪几类总线?简述其用途。 答:计算机的总线(Bus)就是连接计算机硬件各部件,用于计算机硬件各部件之间信息传输的公共通道。按照其传送信号的用途属性,总线可细分为:地址总线(Address Bus)、数据总线(Data Bus)和控制总线(Control Bus)三类。 ?地址总线(A_Bus):专用于在CPU、存储器和I/O端口间传送地址信息的信号线。此类信号线传送的信息总是从CPU到存储器或I/O端口,它是单向信号线。 ?数据总线(D_Bus):专用于在CPU、存储器和I/O端口间传送数据信息的信号线。此类信号线传送的信息可以是从CPU到存储器或I/O端口(“写”操作),也可能是从存储 器或I/O端口到CPU(“读”操作),它是双向信号线。 ?控制总线(C_Bus):专用于CPU与其它部件之间传送控制信息和状态信息的信号线。此类信号线的构成比较复杂,传送的控制、状态信息可以是从CPU到其它部件,也可能 是从其它部件到CPU。此类总线中的某些具体的线是单向的(或从CPU到其它部件, 或反之),但作为总线来说,它是双向信号线。 3、中央处理器CPU是计算机的核心部件,主要功能是解释并执行计算机指令,完成数据处理和对计算机其他各部分进行控制。存储器是计算机系统中用来存储程序和数据的信息记忆部件。 4、嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、 可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。简而言之,嵌入式系统就是嵌入到目标应用系统中、完成特定处理功能的专用计算机系统。 5嵌入式处理器分类嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统1.何谓计算机体系结构? 答:计算机体系结构是对计算机较高层次的抽象,是摆脱具体电路的实现而主要着眼于计算机系统的逻辑特征、原理特征、结构特征和功能特征的抽象。 3.什么是RISC?什么是CISC?简述他们的特点与差别。 答:RISC是Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机。特点是指令系统精炼,处理器电路逻辑相对简单,且能够以更快的速度执行操作。对于负载的功能需要编程实现。 CISC是Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机。特点是指令系统中含有大量的类似于高级程序设计语言结构的复合功能指令。指令系统庞大,处理器硬件电路的复杂度。 21.存储器和IO端口统一编址和独立编址各有什么特点?ARM7处理器统一编址编址方式 答:统一编址方式---存储器单元资源和IO端口资源统一编址在一个地址空间。特点:按地址空间位置约定各分类资源,访问IO端口如同访问存储器单元,无需专用的IO访问指令。 芯片上没有专用于IO访问的引脚。 独立编址方式---存储器资源和IO端口资源分别编址在两个地址空间,存储器地址空间和IO 地址空间。特点:按资源分类的地址空间清晰,使用不同的指令访问存储器和IO端口,处理器指令系统中既有存储器访问指令,又有专用的IO访问指令。芯片上有专用于IO访问的引脚。 22.大端存储模式和小端存储模式的含义:高位数据存储在高地址字节,这种组织数据的存储方

冯诺依曼体系结构与哈佛体系结构

冯诺依曼体系结构、哈佛体系结构与改进型哈佛结构之间的区别 1、冯·诺依曼结构 冯·诺依曼结构又称作普林斯顿体系结构(Princetionarchitecture)。 1945年,冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,后来,人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯·诺依曼型结构”计算机。冯·诺依曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。 冯·诺依曼结构处理器具有以下几个特点: 必须有一个存储器; 必须有一个控制器; 必须有一个运算器,用于完成算术运算和逻辑运算; 必须有输入和输出设备,用于进行人机通信。 冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码,指令和操作数的地址又密切相关,因此,当初选择这种结构是自然的。但是,这种指令和数据共享同一总线的结构,使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈,影响了数据处理速度的提高。 在典型情况下,完成一条指令需要3个步骤,即:取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。举一个最简单的对存储器进行读写操作的指令,指令1至指令3均为存、取数指令,对冯·诺依曼结构处理器,由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,经由同一总线传输,因而它们无法重叠执行,只有一个完成后再进行下一个。 arm7系列的CPU有很多款,其中部分CPU没有内部cache的,比如arm7TDMI,就是纯粹的冯·诺依曼结构,其他有内部cache且数据和指令的cache分离的cpu则使用了哈弗结构。 2、哈佛结构 哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构,如图1所示。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip 公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。 哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。 目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了Microchip公司的PIC系列芯片,还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL 公司的AVR系列和ARM公司的ARM9、ARM10和ARM11。 哈佛结构是指程序和数据空间独立的体系结构,目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈。 例如最常见的卷积运算中,一条指令同时取两个操作数,在流水线处理时,同时还有一个取指操作,如果程序和数据通过一条总线访问,取指和取数必会产生冲突,而这对大运算量的循环的执行效率是很不利的。 哈佛结构能基本上解决取指和取数的冲突问题。 而对另一个操作数的访问,就只能采用Enhanced哈佛结构了,例如像TI 那样,数据区再split,并多一组总线。或向AD那样,采用指令cache,指令区可存放一部分数据。

冯诺依曼计算机的基本原理

冯诺依曼计算机的基本原理 核心是“存储程序”和“程序控制” 存储程序是指以代码的形式事先输入到计算机主存储器中,然后按其在存储器中的首地址执行程序的第一条指令,以后就按照该程序的规定顺序执行其他指令,直至程序执行结束。 冯诺依曼机的特点: 1)运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备 2)指令和数据以同等地位存于存储器中,并可按地址寻访 3)指令和数据均用二进制代码表示 4)指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置。 5)指令在存储器内按顺序存放 运算器和控制器集成到同一芯片,合称为中央处理器(CPU)。CPU 和主存储器共同构成主机。 存储器: 主存储器由许多存储单元组成,每个存储单元包含若干个存储元件,每个元件存储一位二进制代码“0”或“1”。故而存储单元可存储一串二进制代码,称这串代码为存储字,这串代码的位数称为存储字长,存储字长可以是一个字节或者是字节的偶数倍。 主存储器的工作方式是按存储单元的地址进行存取的这种存取方式称为按地址存取方式(相联存储器可按内容访问)

主存储器的基本组成: 存储体存放二进制信息。 地址寄存器(MAR)存放访存地址,经过地址译码后找到所选的存储单元。 数据寄存器(MBR)是主存和其他部件的中介机构,用于暂存要从存储器中读或者写的信息。 时序控制逻辑用于产生存储器操作所需的各种时序信号 注意:MAR和MDR属于存储器,但存在于CPU中 运算器:对数据进行加工处理,完成算术运算和逻辑运算。运算器的核心是算数逻辑单元,运算器包含若干通用寄存器,用于暂存操作数和中间结果(累加器ACC,乘商寄存器、操作数寄存器、变址寄存器、基址寄存器)。还有程序状态字寄存器,保留各类运算指令或测试指令的结果的各类状态信息,以表征系统运行状态。 控制器:硬布线控制器、微程序控制器。由程序计数器、指令寄存器、控制单元组成。PC用来存放当前欲执行指令的地址,可以自动+1以形成下一条指令的地址,它与主存的MAR之间有一条直接通路。IR用来存放当前的指令,其内容来自主存的MDR。指令中的操作码(OP)送至CU,用以分析指令并发出各种微操作命令序列,而地址码送往MAR来取操作数。 输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机。 输出设备的任务是将计算机处理的结果以人们所能接受的形式或其

冯诺依曼与哈佛结构计算机的区别(精品)

冯诺依曼与哈佛结构计算机的区别(精品)冯诺依曼型计算机与哈佛结构计算机的区别 说到计算机的发展,就不能不提到德国科学家冯诺依曼。从20世纪初,物理学和电子学科学家们就在争论制造可以进行数值计算的机器应该采用什么样的结构。人们被十进制这个人类习惯的计数方法所困扰。所以,那时以研制模拟计算机的呼声更为响亮和有力。20世纪30年代中期,德国科学家冯诺依曼大胆的提出,抛弃十进制,采用二进制作为数字计算机的数制基础。同时,他还说预先编制计算程序,然后由计算机来按照人们事前制定的计算顺序来执行数值计算工作。 (一)冯?诺依曼结构 1945年,冯?诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,后来,人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。冯.诺曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。 传统计算机采用冯?诺依曼(Von Neumann)结构,也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器并在一起的存储器结构。冯?诺依曼结构的计算机其程序和数据公用一个存储空间,程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置;采用单一的地址及数据总线,程序指令和数据的宽度相同。处理器执行指令时,先从储存器中取出指令解码,再取操作数执行运算,即使单条指令也要耗费几个甚至几十个周期,在高速运算时,在传输通道上会出现瓶颈效应。 如图 1-3 所示,冯?诺依曼结构的计算机由 CPU 和存储器构成,程序计算器(PC)是CPU 内部指示指令和数据的存储位置的寄存器。CPU 通过程序计数器提供的地址信息,对存储器进行寻址,找到所需要的指令或数据,然后对指令进行译码,最后执行指令规定的操作。

冯诺依曼结构与哈佛结构

1、冯·诺依曼结构 冯·诺依曼结构又称作普林斯顿体系结构(Princetionarchitecture)。 1945年,冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,后来,人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯·诺依曼型结构”计算机。冯·诺依曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。 冯·诺依曼结构处理器具有以下几个特点: 必须有一个存储器; 必须有一个控制器; 必须有一个运算器,用于完成算术运算和逻辑运算; 必须有输入和输出设备,用于进行人机通信。 冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码,指令和操作数的地址又密切相关,因此,当初选择这种结构是自然的。但是,这种指令和数据共享同一总线的结构,使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈,影响了数据处理速度的提高。 在典型情况下,完成一条指令需要3个步骤,即:取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。举一个最简单的对存储器进行读写操作的指令,指令1至指令3均为存、取数指令,对冯·诺依曼结构处理器,由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,经由同一总线传输,因而它们无法重叠执行,只有一个完成后再进行下一个。 arm7系列的CPU有很多款,其中部分CPU没有内部cache的,比如arm7TDMI,就是纯粹的冯·诺依曼结构,其他有内部cache且数据和指令的cache分离的cpu则使用了哈弗结构。 2、哈佛结构 哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构,如图1所示。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。 图1 哈佛体系结构框图 哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。 目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了Microchip公司的PIC系列芯片,还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的A VR系列和ARM公司的ARM9、ARM10和ARM11。 哈佛结构是指程序和数据空间独立的体系结构,目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈。 例如最常见的卷积运算中,一条指令同时取两个操作数,在流水线处理时,同时还有一个取指操作,如果程序和数据通过一条总线访问,取指和取数必会产生冲突,而这

冯·诺依曼结构和哈佛结构

中央处理器的体系架构可以分为:冯·诺依曼结构和哈佛结构 冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16 位宽。 目前使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、ARM的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯·诺伊曼结构。 1945年,冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,后来,人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯·诺曼型结构”计算机。冯·诺曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。 冯·诺曼结构处理器具有以下几个特点:必须有一个存储器;必须有一个控制器;必须有一个运算器,用于完成算术运算和逻辑运算;必须有输入和输出设备,用于进行人机通信。冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码,指令和操作数的地址又密切相关,因此,当初选择这种结构是自然的。但是,这种指令和数据共享同一总线的结构,使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈,影响了数据处理速度的提高。 在典型情况下,完成一条指令需要3个步骤,即:取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。举一个最简单的对存储器进行读写操作的指令,指令1至指令3均为存、取数指令,对冯·诺曼结构处理器,由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,经由同一总线传输,因而它们无法重叠执行,只有一个完成后再进行下一个。 哈佛结构

1冯-诺依曼原理的基本思想是什么

1.冯-诺依曼原理的基本思想是什么? 答:主要有三点: (1)计算机硬件组成应为五大部分:控制器、运算器、存储器、输入和输出; (2)存储程序,让程序来指挥计算机自动完成各种工作; (3)计算机运算基础采用二进制; 2.什么是计算机硬件、计算机软件?各由哪几部分组成?它们之间有何联系? 答:人们通常把构成计算机的物理装置称为计算机的硬件,其主要功能是:存放控制计算机运行的程序和数据,对信息进行加工处理,实现与外界的信息交换。软件是计算机程序及其相关文档的总称。软件是对硬件功能的完善与扩充,一部分软件又是以另一部分软件为基础的再扩充。 3.什么是位、字节?什么是内存地址? 答:在计算机中,二进制数中的每个0和1是信息的最小单位,称为二进制位,简称“位”,英文用“bit”表示。 4.什么是存储器?什么是内存?什么是外存?存储器的容量以什么为单位? 答:在计算机中用于存放供CPU执行的指令,计算或处理的原始数据、中间结果、最终答案的部件称为存储器。用来存放可供CPU直接调用的指令或数据的存储器称为内部存储器,简称内存。计算机的内存一般由RAM和ROM组成,通过电路与CPU相连,CPU可向其中存入数据,也可以从中取得数据,存取数据速度与CPU速度相匹配。外存储器简称外存,主要有磁带、磁盘、光盘等。用于长期保存数据或程序,并能随时恢复或应用。其特点是容量大且断电后数据不丢失,但存储速度较慢。存储器的容量以字节为单位。 5.计算机主频和运算速度的含义是什么? 答:主频是指机器的时钟频率,它直接影响到机器运行速度。运算速度是指机器每秒能执行的指令数,其单位为MIPS。 6.微型计算机中的主存储器由RAM和ROM组成,二者的主要区别是什么?正运行的用户程序存放在哪部分中?答: (1)RAM为随机存储器,可随时读写,断电后信息归零; (2)ROM为只读存储器,只可读出其内容而不能写入信息,断电后其住处仍保存着; (3)正运行的用户程序存放在RAM中; 7.计算机系统的主要性能指标反映在哪些方面? 答:四个方面:字长、运算速度、存贮容量和主频。 8.计算:3.5英寸双面高密软盘容量,每道18个扇区,每面80条磁道。(要求有计算过程步骤) 答:512×18×80×2=1474560(字节)约1.44MB 9.什么是CPU?它在计算机中起什么作用? 答:运算控制单元又称为中央处理单元,简称CPU。 CUP是计算机的核心,由极其复杂的线路组成,它的作用是完成各种运算,并控制计算机各部件协调工作。 10.简述常用计算机语言及其程序的执行方式? 答: (1)机器语言,是由若干个0和1,按照一定的规则组成的代码串。用机器语言编写的程序叫做目标程序。计算机可直接识别目标程序。 (2)汇编语言,它不能直接使硬件工作,必须用一套相应的语言处理程序去翻译为机器语言后,才能使硬件接受并

冯诺依曼结构是指计算机结构必须包括五个部分

1.冯诺依曼结构是指计算机结构必须包括五个部分,分别为_________、__________、 _________、__________、__________。 2.复制的快捷键是_____________,粘贴的快捷键是_____________。 3.1MB=_____________KB。 4.在查找中,“*”表示_____________,“?”表示_____________。 5..JPG表示_____________格式;.DOC表示_____________格式。 6.请写出你的一个电子邮箱__________________________。 7.FTP是指__________________。 8.请指出IP地址“192.168.110.257”的错误___________________。 9.数码相机中导出的图片怎么改变其容量和尺寸,写出你常用的软件或方法(至少两种) _________________、________________。 10.使用打印、复印、扫描一体机的复印功能是否需要连接计算机。_____________ 11.硬盘格式化以后,里面的资料是否无法找回?_____________ 12.ROM是指_____________,RAM是指_____________。 13.网址https://www.360docs.net/doc/e57146173.html,中gov表示网站类型为_____________。 14.通过电子邮箱一次性发送20个文件,首先应将这些文件进行________处理。 15.大多数打印机连接到计算机上不能直接使用,需先安装该打印机的_____________。 16.请检测你当前计算机的性能:CPU__________________________,内存_____________, 硬盘_____________。 17.写出Office办公组件中常用的三个软件名称:_____________,_____________, _____________。

冯诺依曼在计算机领域中的贡献

冯诺依曼在计算机领域中的贡献 1944年夏的一天,正在火车站候车的诺伊曼巧遇戈尔斯坦,并同他进行了短暂的交谈。当时,戈尔斯坦是美国弹道实验室的军方负责人,他正参与ENIAC计算机的研制工作。在交谈中,戈尔斯坦告诉了诺伊曼有关ENIAC的研制情况。具有远见卓识的诺伊曼为这一研制计划所吸引,他意识到了这项工作的深远意义。 几天之后,诺伊曼专程来到莫尔学院,参观了尚未竣工的这台庞大的机器,并以其敏锐的眼光,一下子抓住了计算机的灵魂--逻辑结构问题,令年轻的ENIAC的研制们敬佩不已。 因实际工作中对计算的需要以及把数学应用到其他科学问题的 强烈愿望,使诺伊曼迅速决定投身到计算机研制者的行列。对业已功成名就的诺伊曼来说,这样做需要极大的勇气,因为这是一个成败未卜的新征途,一旦失败,会影响他已取得的名誉和地位。诺伊曼却以对新事物前途的洞察力,毅然决然地向此征途迈出了第一步,于1944年8月加入莫尔计算机研制小组,为计算机研制翻开了辉煌的一页。 程序内存是诺伊曼的另一杰作。通过对ENIAC的考察,诺伊曼敏锐地抓住了它的最大弱点--没有真正的存储器。ENIAC只在20个暂存器,它的程序是外插型的,指令存储在计算机的其他电路中。这样,解题之前,必需先相好所需的全部指令,通过手工把相应的电路联通。这种准备工作要花几小时甚至几天时间,而计算本身只需几分钟。计算的高速与程序的手工存在着很大的矛盾。

针对这个问题,诺伊曼提出了程序内存的思想:诺伊曼以其非凡的分析、综合能力及雄厚的数理基础,集众人之长,提出了一系列优秀的设计思想。诺伊曼以“关于EDVAC的报告草案”为题,起草了长达101页的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。报告明确规定,EDVAC计算机由计算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出五大部分组成,并阐述了这五大部分的职能和相互关系。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献,它向世界宣告:电子计算机的时代开始了。 1954年6月,诺伊曼到美国普林斯顿高级研究所工作,出任ISA 计算机研制小组的主任职位。在那时,他提出了更加完善的设计报告“电子计算装置逻辑结构初探”。报告中,诺伊曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证,为计算机的设计树立了一座里程碑。设计思想之一是二进制,他根据电子元件双稳工作的特点,建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点,并预言,二进制的采用将大简化机器的逻辑线路。 实践证明了诺伊曼预言的正确性。如今,逻辑代数的应用已成为设计电子计算机的重要手段,在EDVAC中采用的主要逻辑线路也一直沿用着,只是对实现逻辑线路的工程方法和逻辑电路的分析方法作了改进。 把运算程序存在机器的存储器中,程序设计员只需要云存储器中寻找运算指令,机器就会自行计算,这样,就不必每个问题都重新编程,从而大大加快了运算进程。这一思想标志着自动运算的实现,标

冯诺依曼结构和哈佛结构

冯?诺依曼结构和哈佛结构 一、冯?诺依曼结构: 1冯?诺依曼结构,也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据指令存储器合并在一起并经由同一个总线传输的存储器结构。其结构如下图所示: 2.冯?诺依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必须有输入和输出设备,用于进行人机通信。 3.在典型情况下,完成一条指令需要3个步骤,即:取指令、译码和执行。 冯?诺依曼结构的处理器对存储器进行读写操作的指令,如下图所示: 由于冯?诺依曼结构中取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,而且由同一总线传输,所以它们无法重叠执行,只有一个完成后再进行下一个。 这种指令和数据共享同一总线的结构,使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈,影响了数据处理速度的提高。为克服数据流传输的瓶颈,提高运算速度,人们开发出了较快运算速率,更高数据吞吐量的哈佛结构。

二、哈佛结构 1.哈佛结构是一种将程序指令存储和数据指令存储分开的存储器结构。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。其结构如下图所示: 2..哈佛结构处理器与冯?诺依曼结构处理器相比较有两个明显的特点: ①使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允 许指令和数据并存; ②使用独立的两条总线,分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径, 而这两条总线之间毫无关联。 3.哈佛结构的处理器对存储器进行读写操作的指令,如下图所示: 通过上图可以看出如果采用哈佛结构,在处理相同的3条存取数指令的时候,各条指令可以重叠地执行,这样就克服了数据流传输过程中的瓶颈,提高了处理器的运算速度。 三、哈佛结构和常见的冯?诺依曼结构区别 哈佛结构与冯?诺依曼结构的最大区别在于冯?诺依曼结构的计算机采用代码与数据的统一编址,而哈佛结构是独立编址的,代码空间与数据空间完全分开。

计算机作业答案

1. 简述计算机发展过程以及各阶段所采用的元器件和主要特点、作用? 答:计算机的发展过程主要有如下四代: 第一代(1946-1957)电子管计算机,主要特点:以电子管为基本电子器件。主要作用:用于科学计算; 第二代(1958年~1963年)是晶体管计算机,主要特点:主要元件由晶体管代替了电子管。主要作用:用于工业自动化控制; 第三代(1964年~1971年)是小规模集成电路计算机,主要特点:逻辑元件采用小规模集成电路,这种电路器件是把几十或几百个独立的电子元件集中做在一块几平方毫米的硅芯片上。主要作用:文字、图像、通信;第四代(1971年~至今)是大规模集成电路计算机,主要特点:逻辑元件采用大规模集成电路,有的甚至采用超大规模集成电路技术,在硅半导体芯片上集成1000到10万个电子器件。 主要作用:社会各领域如公司办公、家庭上网、超市收银等。 2. 简述冯诺依曼原理的基本内容? 答:冯诺依曼体系结构有以下特点: 1)计算机处理的数据和指令一律采用二进制数的形式表示; 2)指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中; 3)顺序执行程序的每一条指令; 4)计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。 程序执行过程实际上是不断的取指令、分析指令、执行的过程。因为其结构特点,冯诺依曼的计算机本质上讲是采取串行顺序处理的工作机制,即使有关数据已经准备好,也必须逐条执行指令 3. 简述启动控制面板的常用方法? 答:常用打开控制面板的方法:

1)点开始,选择控制面板打开。 2)打开我的电脑,选择控制面板。 3)点开始-运行,输入命令control,回车打开控制面板。 4. 什么是存储器? 内存储器和外存储器直接有什么本质的不同? 答:计算机存储器是记忆部件,用来存放程序和数据,是计算机的重要组成部分。计算机 中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在 存储器中。它可分为: 内部存储器 外部存储器 内存(内部存储器):其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据,只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算, 当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。 外存(外部存储器)一般用于掉电存储,比如软盘、硬盘、CD/DVD、U盘、移动硬盘等,可以存储程序代码或用户数据资料等。 内存和外存主要的区别: 1)速度不同。内存要比外存速度至少快上百倍,外存通常较慢,运行时要先加载到 内存运行。 2)容量不同。内存容量一般就几个G,大的也就是16G、32G等,而外存,比如硬盘,随便就是几个T。 3)成本不同。内存很贵,而Flash做的U盘或者磁片做的硬盘都相对内存来讲比较 便宜。 3)易失性不同。内存关机断电数据就会全部丢失,而外存掉电后能保持记忆不丢失,数据一直都在。 5. Word2010中,如何为文件设置密码? 答:在 Word 2010 文档中设置密码,请执行下列操作: 1)单击“Office 按钮”Office 按钮,指向“准备”,然后单击“加密文档”。 Word 2010 设置和修改文档密码

画出冯诺依曼结构模型

1;画出冯诺依曼结构模型,并简述冯.诺依曼原理的基本内容。 答;冯诺依曼体系结构有以下特点; 1;计算机处理的数据和指令一律采用二进制数的形式表示; 2;指令和数据不加区别混合储存在同一个储存器中; 3;顺序执行程序的每一条指令; 4;计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。 程序执行过程实际上是不断的取指令、分析指令、执行的过程。因为其结构特点,冯诺依曼的计算机本质上讲是采取串行顺序处理的工作机制,即使有关数据已经准备好,也必须逐条执行指令。 2. 简述启动控制面板的常用方法。(至少列出三种) 答;1;点开始,选择控制面板打开。 2;打开我的电脑,选择控制面板。 3;点开始-运行,输入命令control,回车打开控制。 3.什么是存储器?内存储器与外存储器之间有什么异同点 答:(1).存储器(Memory)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。计算机中的全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。 内存储器与外存储器之间有什么本质的不同在于:内存储器就是我们常说的内存,还有其他一些只有通电的时候才能存储信息的东西。一旦停电,数据马上就没了。外存储器就是我们常说的,硬盘,U盘,光盘等,在不通电的情况下数据是不会丢失的。 (2)内储存器与外储存器主要的区别; 1,速度不同,内存要比外存快上百倍。 2,容量不同,一般内存就几个G,大的也就16G,32G,外存,比如硬盘随便就几T.

4. 简述计算机的工作原理。 答;计算机工作是现将需要执行的程序从外储存中读入内存中,由CPU负责从内存中逐条取出指令,分析指令,然后执行指令,再有指令计数器取出一条指令,CPU重复的工作,直到遇到停止指令然后结束程序的执行。 5. 简述记事本和写字板的功能。 答;记事本是txt格式,写字板是rtf格式。 1,记事本用于纯文本文档的编辑,功能没有写字板强大,适于编写一些篇幅短小的文件,由于使用方便,应用也是较多的。如一些程序的README的文件通常是以记事本的方式打开的。 2写字板是一个使用简单,但功能强大的文字处理程序,可以利用它进行日常的文件编辑。不及可以进行中英文文档的编辑,还可以图文混排,插入图片,声音,视频剪辑等多媒体资料。 6.如何设置远程桌面连接,请写出具体过程? 答;第一步:点开始——在运行里面输入mstsc,按回车键。 第二步:输入远程电脑的ip,点链接。 注;远程电脑必须开启允许连接方法如下 1,选择桌面上的计算机,鼠标右键选择属性。 2,点远程设置。 3选中允许运行任意版本远程桌面的计算机,点选择用户,点添加,输入允许连接本台计算机的用户,然后返回系统属性窗口,点确定。 7.为了保护重要文档,有哪几种具体方法? 答;根据目的的不同,有很多方法可以实现,如U盘的,disk卡的防写保护,是通过硬件保护,禁止更改或删除,通过windows的权限设置也可以实现防止对电脑中文件进行更改,删除,和复制。另外也可以使用工具软件对需要保护的文件进行加密,隐藏等,总体来说,有三类方法;1是硬件保护,2是系统工具保护,3是工具软件保护。 8. 当输入或更改数据时,会影响所有被选中的工作表,请列出选择工作的几种操作方法?答;(1)选择单张工作表,单击工作表标签,如果看不到所需的标签,可单击标签滚动按钮为显示标签然后再单击它。 (2)选择两张或多张相邻的工作表;选择中第一张工作表的标签,再按住{shif}键,单击最后一张工作表的标签。 (3)选择两张或多张相邻的工作表单击第一张工作表的标签,再按住{ctri}键,单击其它需要选择的工作表标签。

冯.诺依曼型计算机与哈佛型计算机的比较

冯.诺依曼型计算机与哈佛型计算机 一、关于冯.诺依曼型计算机 1945年,冯.诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,后来,人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。冯诺依曼理论的要点是:数字计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。迄今为止所有进入实用的电子计算机都是按冯·诺依曼的提出的结构体系和工作原理设计制造的。 冯·诺依曼型计算机的特点有以下几个: 1. 计算机完成任务是由事先编号的程序完成的; 2. 计算机的程序被事先输入到存储器中,程序运算的结果,也被存放在存储器中。 3. 计算机能自动连续地完成程序。 4. 程序运行的所需要的信息和结果可以通输入\输出设备完成。 5. 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备所组成。 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,包括:输人数据和程序的输入设备记忆程序和数据的存储器,完成数据加工处理的运算器,控制程序执行的控制器,输出处理结果的输出设备。 二、关于哈佛型计算机 数字信号处理一般需要较大的运算量和较高的运算速度,为了提高数据吞吐量,在数字信号处理器中大多采用哈佛结构。哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度。 哈佛型计算机的特点有以下几个: 1. 使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许 指令和数据并存,以便实现并存处理。 2. 具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线,利用公用地址总线访问两 个存储模块(程序存储模块和数据存储模块),公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输。 3. 两条总线由程序存储器和数据存储器分时共用。 三、冯.诺依曼型计算机与哈佛型计算机的比较 1. 两种计算机首先的区别在于它们各自的特点不同。

冯。诺依曼型计算机的缺点及改进方法

冯。诺依曼型计算机的缺点及改进方法从计算机诞生那天起,冯.诺依曼体系结构占据着主导地位,几十年来计算机体系结构理论并没有新理论出现。随着计算机应用范围的迅速扩大,使用计算机解决的问题规模也越来越大,因此对计算机运算速度的要求也越来越高。然而由于传统冯.诺依曼计算机体系结构天然所具有的局限性,从根本上限制了计算机的发展。冯。诺依曼计算机有四个主要部分:中央处理器、存储器、接口电路和外部设备,各部分之间的互连总线有:地址总线、控制总线、双向数据线和输入输出线。电脑的信息数据采用二进制进行编码,将数据输入电脑时,是一个一个地按地址对号先后入座,经计算、处理,然后输出结果,而不是将数据同时输入电脑。这种串行方式比并行方式所需的各部件之间的互联线数目大大减少,从而简化了电路,使目前超大规模集成电路得以实现。但是,却使电脑丧失了实时处理的能力,因为,串行方式延长了数据输入和处理的时间,从而限制了电脑的计算处理速度,这就是现在冯。诺依曼型计算机所面临的"瓶颈"问题。 冯。诺依曼型计算机以存储程序原理为基础,指令与数据混合存储,程序执行时,CPU 在程序计数器的指引下,线性顺序地读取下一条指令和数据,以运算器为中心,这就注定了其本质特点是线性或是串行性。这主要表现在指令执行的串行性和存储器读取的串行性两个方面。所以我认为冯。诺依曼结构体系的“瓶劲”问题主要还是因为串性。 我认为改善此问题的出路是使用并行技术,在指令运算处理及数据存储上都巧妙地运用并行技术。比如:存储器的访问不再用片选控制,而是可以任意地访问单元,在读写数据时用原子操作或事务处理的思想保证数据的一致性。 目前对冯诺依曼结构瓶颈对策的系统“哈佛系统”。哈佛结构是使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许指令和数据并存,以便实现并行处理。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码後得到数据地址,

冯诺依曼体系计算机存储器体系的瓶颈及发展

冯·诺依曼体系计算机存储器体系的瓶颈及发展 ——计算机类王一之摘要: 冯·诺依曼体系结构是目前应用最广泛的计算机体系结构,从1949年的EDVAC (Electronic Discrete variable Automatic Compute电子离散变量计算机)到如今几乎所有的商用计算机,历经半个多世纪,计算机制造技术发生了巨大变化,但冯·诺依曼体系结构仍 然沿用至今,可见其优越性。而其中储存器在该体系中有着至关重要的作用。本文就存储器对于冯·诺依曼体系结构的影响以及该体系的未来发展展开讨论。 0 引言: 美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1946年提出存储程序原理,把程序本身当作数据来对待,程序和该程序处理的数据用同样的方式储存。冯·诺依曼体系结构冯·诺依曼理论的要点是:计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺依曼的这个理论称 为冯·诺依曼体系结构。①这个体系中,以二进制表示数据,计算机运把要执行的程序和处理的数据首先存入主存储器(即内存),在执行程序时,按顺序从主存储器中取出指令一条一条地执行。计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。其最大特点便是将指令和数据都放在储存器中,那么储存器的作用便尤为重要。随着半导体技术的发展,以其为基础的储存器也随之高速发展,然而计算机其它部件(如运算器)发展的速度已经超过了储存器的发展速度,并且还有着不断拉开差距的趋势,而储存器的发展似乎即将到达瓶颈。现今储存器中信息传输速度的瓶颈成为了该体系计算机的瓶颈。本文将讨论这种瓶颈的原因以及对未来计算机发展的思考。 1 冯·诺依曼体系计算机的储存器体系 冯·诺依曼体系计算机中的储存器最粗略的可分为两种,即只读存储器(Read-only Memory,ROM)和随机存取存储器(Random-access Memory, RAM)。ROM属于非易失性存储器,即使电源断电,ROM中存储的数据也不会消失。而RAM属于易失性存储器,一旦电 源断电,RAM中存储的数据就会随之消失。其中RAM的速度快,但容量小,可跟随处理器实时运算。而ROM速度慢,但容量大,用于大量储存数据。 更加详细地,存储器可分为下图中的七种,由上至下速度更慢,容量更大,价格更便宜。寄存器(Register)是最接近运算器的储存器,由触发器和锁存器及其他门电路构成,其响应速度可达1ns,相应的,容量只有几百比特(如8086寄存器包含14个16位寄存器,仅有224bit的容量)。主存(DRAM)即我们生活中所说的内存,它的作用主要是用来暂时存放需要在CPU中进行运算的数据,以及与各种外部存储设备交换数据。在计算机运行中,CPU把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后再将结果传送出来。其容量有 几GB,响应速度则超出了100ns。为了弥补主存与寄存器间的巨大差异,高速缓冲存储器(Cache)诞生了。它是存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多,在计算机存储系统的层次结构中,是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。为了提升效率,现今多数CPU拥有三级高速缓存, 如intel的i7-7700HQ有着256KB L1缓存,1MB L2缓存以及6MB L3缓存)。CPU会首先在L1高速缓存中寻找数据,若未找到,则在L2中寻找,之后在L3中寻找,只有高速缓冲存 储器不含有所需数据时,CPU才会访问主存。这极大的提升了CPU的运行效率。剩余的两种存储器都属于非易失性存储器,本地存储有硬盘,光盘,U盘等,可以储存多达TB级量的数据,速度相比RAM极大的下降,目前最快的固态硬盘也只能达到3-4GB/s的读写速度,

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