A Neumann-elv. A személyi számítógép részei

A számítógépek hosszú időn át az úgynevezett Neumman-elven működtek. 1946-ban egy előadás keretében fogalmazta meg a modern számítógép 5 alapelvét:

  1. Soros működésű: ez azt jelenti, hogy a gép egyszerre csak egy műveletet vesz figyelembe és hajt végre.
  2. A számítógépek kettes számrendszert használják, mert elektronikusan sokkal könnyebb megvalósítani a kétállapotú eszközzel. Továbbá az aritmetikai műveletek végzése lényeges leegyszerűsödik.
  3. Belső memória alkalmazása: ami azt jelenti, hogy a számítógép részeredményeket tárol és így a gép egy bizonyos műveletsorozatot automatikusan el tud végezni.
  4. Tárolt program elve: Neumman talán legjelentősebb elképzelése, hogy az utasítások kifejezhetők számmal, azaz adatként kezelhetők. Így ezek éppúgy a belső memóriában tárolhatóak, mint bármely más adat.
  5. Univerzális vagy touring (turing) gép: Touring azt mondta, hogy ha egy gép, amely el tud végezni néhány alapvető műveletet az elvileg bármilyen számítás végrehajtására alkalmas. Neumman János azt javasolta, hogy a számítógépek ilyen „univerzális tauring gépek legyenek”.

A számítógép a következő főbb részekből áll:

  1. Vezérlő egység (CU): CPU alegysége. A CU értelmezi az utasításokat és végrehajtásuk céljából összehangoltan vezérli a számítógép többi egységének működését úgy, hogy az események a programnak megfelelő helyes sorrendben és időben keletkezzenek be. Az ALU-val végrehajtja a megfelelő műveletet.
  2. Aritmetikai logikai egység (ALU): Szintén a CPU alegysége. Az ALU elvégzi a számítási és logikai műveleteket. Az ALU feladatai közé tartozik:
  1. Memória: A számítógép központi tára, amely tárolja az adatokat és az utasításokat.
  2. Ki és beviteli egységek: kapcsolatot tartanak fent a felhasználó és a számítógép között. Az egységek közötti kapcsolatot buszok biztosítják. Típusai: