Операционная устройство (ВУ) , который выполняет команды из определенного набора, который называется системой (набором) команд , над порциями информации, хранящейся отделенной от операционного устройства памяти (хотя современные архитектуры имеют в составе операционного устройства дополнительную память (обычно банк регистров ), в которой операнды хранятся сравнительно короткое время непосредственно в процессе проведения вычислений.
Устройство управления (ПУ) , который организует последовательное выполнение алгоритмов, расшифровка команд, поступающих из запоминающего устройства (см. ниже), реагирует на аварийные ситуации и выполняет общие функции управления всеми узлами вычислительной машины. Обычно ОП и ПУ объединяются в структуру, называемуюцентральным процессором . Следует обратить внимание, что требование именно последовательного, в порядке поступления из памяти (в порядке изменения адресов в счетчике команд ) выполнения команд является принципиальной. Архитектуры, которые не соблюдают такого принципа, вообще не считаются фон-неймановской.
Запоминающее устройство (ЗУ) - массив ячеек с уникальными идентификаторами (адресам), в которых хранятся команды и данные.
Устройство ввода-вывода (ПВВ) , который обеспечивает связь ЭВМ с внешним миром, устройств, передающих информацию на переработку в ЭВМ и принимают результаты.
Принцип функционирования
После загрузки программы (алгоритма и данных для обработки) в запоминающее устройство, машина фон-Неймана может работать автоматически, без вмешательства оператора. Каждая ячейка памяти машины имеет уникальный номер - адрес, а специальный механизм, чаще всего - счетчик команд - обеспечивает автоматическое выполнение необходимой последовательности команд, и определяет на каждом этапе адрес ячейки, из которой необходимо загрузить следующую команду.
Перед началом выполнения программы в счетчик записывается адрес ее первой команды. Определение адреса следующей команды происходит по одному из следующих сценариев:
1.Если текущая команда не является командой передачи управления (то есть это просто арифметическая или логическая операция над данными), то к текущему значению счетчика добавляется число, равное длине текущей команды в минимально адресованных единицах информации (понятно, что это возможно при условии, если обычные команды в блоках, не разделенных командами передачи управления, располагаются последовательно в памяти, иначе адрес следующей команды может храниться, например, непосредственно в команде).
2.Если текущая команда - команда передачи управления (команда условного или безусловного перехода ), которая изменяет последовательный ход выполнения программы, то в счетчик принудительно записывается адрес той команды, которая была заказана при выполнении перехода, где бы она ни находилась.
