Von Neumannovo schéma počítače vytvořeno leden 2013 Úvod do informačních technologií autor Jana Truxová

Obsah John von Neumann body koncepce schéma popis schématu odlišnosti dnešních počítačů harwardská koncepce otázky k opakování zdroje

John von Neumann žil 1903–1957 narodil se v Maďarsku patřil mezi nejlepší vědce své doby významně přispěl do mnoha oborů matematiky – teorie her, kvantové fyziky, počítačových věd, hydrodynamiky, ekonomie a další pracoval na vývoji jaderné i vodíkové bomby tvrdí se o něm, že byl chytřejší než Albert Einstein

Von Neumannovo schéma počítače bylo na navrženo v roce 1945 navrhl ho americký matematik John von Neumann bylo navrženo jako model univerzálního samočinného počítače tento model s jistými výjimkami zůstal zachován dodnes

Body koncepce počítač bude využívat dvojkovou soustavu počítač bude univerzální pro různá využití se budou používat různé programy řídící jeho činnost paměť je společná pro programy a data počítač bude mít procesor – vykoná postupně zadané operace v programu počítač bude mít vstupní a výstupní zařízení

Schéma Operační paměť Vstupní zařízení Výstupní zařízení ALU Řadič tok dat řídící signály řadiče Operační paměť stavová hlášení řadiči Vstupní zařízení ALU Výstupní zařízení Řadič Procesor

Popis hlavních modulů počítače ALU – Arithmetic-logic Unit (aritmetickologická jednotka) provádí veškeré aritmetické výpočty a logické operace obsahuje sčítačky, násobičky (pro aritmetické výpočty) a komparátory (pro porovnávání) Řadič řídí činnost všech částí počítače řízení je prováděno pomocí řídících signálů, které jsou zasílány jednotlivým modulům jednotlivé moduly zasílají zpět řadiči stavová hlášení jako reakci na řídící signály

Popis hlavních modulů počítače Operační paměť slouží k uchování zpracovávaného programu, zpracovávaných dat a výsledků výpočtu Vstupní zařízení zařízení určená pro vstup programu a dat Výstupní zařízení zařízení určená pro výstup výsledků, které program zpracoval

Princip činnosti podle von Neumannova schématu do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí program pro provedení výpočtu do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí data, se kterými program bude pracovat provede se výpočet v ALU, která je řízená řadičem mezivýsledky jsou ukládány do paměti po provedení výpočtu jsou výsledky poslány na výstupní zařízení

Odlišnosti dnešních počítačů možnost umístění v počítači více procesorů multitasking (paralelní zpracování více programů) program se nemusí do paměti zavádět celý, ale po částech existují vstupně-výstupní zařízení

Harwardská koncepce počítačů na rozdíl od von Neumannovy koncepce předpokládá existenci oddělené paměti pro programy a pro data tato koncepce se častěji využívá jednoúčelové automaty a některé typy kalkulátoru

Otázky k opakování Jaké jsou základní body koncepce von Neumannova schématu počítače? Pokuste se načrtnout von Neumannovo schéma počítače. Vyjmenujte základní moduly von Neumannovy koncepce počítače a stručně je popište. Popište stručně činnost počítače podle von Neumannova schématu. Jaké jsou odlišnosti dnešních počítačů od původní koncepce von Neumanna?

Zdroje ROUBAL, Pavel. Informatika a výpočetní technika pro střední školy: Teoretická učebnice. 1. vydání. Brno: Computer Press, a. s., 2010. ISBN 978-80- 251-3228-9. MORAVEC, Zdeněk. John von Neumann. Programujte.com [online]. 2010 [cit. 2013-01-04]. Dostupné z: http://programujte.com/clanek/2010080700-john- von-neumann/ John von Neumann. Slavní matematici, fyzici a vynálezci [online]. [cit. 2013-01-04]. Dostupné z: http://www.vedci.wz.cz/Osobnosti/Neumann_J.ht m

Zdroje PETERKA, Jiří. Von Neumannova architektura. eArchiv.cz: archiv článků a přednášek Jiřího Peterky [online]. 2011 [cit. 2013-01-04]. Dostupné z: http://www.earchiv.cz/a93/a321c120.php3 TIŠNOVSKÝ, Pavel. Jak pracuje počítač?. ROOT.CZ [online]. 2008 [cit. 2013-01-04]. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/jak- pracuje-pocitac/#k02

Zdroje Von Neumannova architektura. Wikipedie, otevřená encyklopedie [online]. 2012 [cit. 2013-01-04]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Von_Neumanno va_architektura LANL. Obrázek John von Neumann. Vikimedia Commons [online]. 2008 [cit. 2013-01-04]. Dostupné pod licencí public domain z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Joh nvonNeumann-LosAlamos.gif#file