经典的冯诺依曼体系结构图
什么是冯诺依曼体系
冯诺依曼体系是一种将程序指令操作器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
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。
在冯诺依曼体系中，指令和数据以同等的地位存放于储存器中；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所在储存器中的位置；
包括五大硬件单元
1. 储存器
用来存放数据和程序。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据，经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都储存在存储器中，而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放于存储器中。存储器包括内存储器（内存）和外存储器（外存）。
2. 运算器
又称算术逻辑单元（ALU），主要运行算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较），并将中间结果暂存到运算器中；
3. 控制器
又称控制单元（CU）,主要用来控制和指挥程序和数据的输入运行以及处理运算结果；主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。
4. 输入设备
用来将人们熟悉的信息形式转换为计算机能够识别的信息形式，常见的有键盘、鼠标等；
5. 输出设备
可以将计算器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出、显示器输出；
由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，通常将他们合起来统称中央处理器，简称CPU，输入输出设备简称为I/O设备。ALU和CU是CPU的核心部件,I/O设备也受CU控制，用来完成相应的输入输出操作。
根据冯诺依曼体系构成的计算机所具备的功能：
- 把需要的程序和数据送至计算机中；
- 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；
- 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；
- 能够按照要求将处理结果输出给客户。
工作原理（流程）
输入设备获取数据存储到内存中，CPU从内存中取出数据并进行处理，运算完毕后再交给内存，内存将CPU处理过的数据交给输出设备，有输出设备进行数据的输出。
注意
- 存储器指的是内存，不是磁盘；
- 不考虑缓存的情况下，这里的CPU能且只能对内存进行读写，不能访问外设；
- 外设要进行输入或者输出数据时，也只能写入内存或者从内存中读取数据；
- 所有设备都只能直接和内存打交道。
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