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von-Neumann-Rechner

Im Jahre 1946 von John von Neumann vorgeschlagenes Konzept zur Gestaltung eines universellen Rechners, der technischen, wissenschaftlichen und kommerziellen Anforderungen gerecht wird.



Eigenschaften

  • 5 Funktionseinheiten: Rechenwerk, Steuerwerk, Speicher, Bussystem, Ein-/Ausgabewerk
  • gleicher Speicher für Programme, Daten und Ergebnisse
  • interner Speicher wird unterteilt
  • Dualsystem verwendet
  • Befehle werden nacheinander abgearbeitet
  • Programm kann durch Sprünge unterbrochen werden




Funktionen der Einheiten


Rechenwerk(ALU)

Verarbeitet arithmetische, logische Befehle und Transportbefehle, Sprünge und weitere Befehle(Schieben, Warten, Unterbrechen).

Es besteht aus zwei Kompontenten, dem Akkumulator und dem ALU (Rechenlogik und Ablaufsteuerung).


Steuerwerk(CU)

Lesen und Interpretieren von Befehlen und Operanden eines Programms.

"Das Steuerwerk ist neben dem Rechenwerk die Hauptkomponente des Prozessors. Im Steuerwerk befinden sich der Befehlszähler, das Befehlsregister und der Befehlsdecoder. Seine Aufgabe ist die Abarbeitung des Programms, d. h., Befehl für Befehl wird durch das Steuerwerk des Prozessors ausgeführt."


Speicher(RAM)

Speicherplatz für Befehle und Daten der verarbeiteten Programme.

"Im modernen PC besteht das Speicherwerk aus dem eigentlichen Speicher (RAM) und der Speicherlogik (Northbridge). Festplattenspeicher gehören nicht zum Speicherwerk, sondern zum Eingabe-/Ausgabewerk, denn die Daten werden von der Festplatte zunächst in den Arbeitsspeicher geladen, bevor sie verarbeitet werden können."


Ein-/Ausgabe(I/O)

alles was den Computer mit "Draußen" verbindet. Genauer gesagt alles was nicht zum VNR-Konzept gehört.

"Eine Grafikkarte, für die allermeisten Rechner notwendiges Bauteil zur Kommunikation mit dem Benutzer, ist bereits "draußen" und heutzutage bereits ein spezialisierter Rechner für sich. Zu dem Ein-/Ausgabewerk gehören also z.B. der PCI-Bus für Einsteckkarten ebenso wie ein SCSI-Interface zum Anschluß von Peripheriegeräten und auch "klassische" parallele (Drucker) und serielle (Maus) Schnittstellen."


Bussystem(BUS)

Transport von Daten zwischen den Funktionseinheiten.






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© ERG Saalfeld   Igor Turanin     -       04.04.2014