A számítástechnika alapjai

Neumann-elvek

Az ENIAC az első elektronikusan működő számítógép építési tapasztalatai alapján dolgozta ki Neumann János 1946-ban a számítógépek ideális működéséhez a Neumann-elveket.

1. Soros működés:

Az utasítások végrehajtása időben egymás után történik.

2. Kettes (bináris) számrendszer használata, teljesen elektronikus működés:

A kettes számrendszert és a rajta értelmezett aritmetikai ill. logikai műveleteket könnyű megvalósítani kétállapotú áramkörökkel.

3. Belső memória (operatív tár) használata a program és az adatok tárolására:

A számítógép gyors működése miatt nincs lehetőség arra, hogy minden egyes lépés után a kezelő beavatkozzon a számítás menetébe. A belső memóriában tárolhatóak az adatok és az egyes számítások részeredményei, így a gép bizonyos műveletsorokat automatikusan el tud végezni.

4. A tárolt program elve:

A programot alkotó utasítások kifejezhetők számokkal, azaz adatként kezelhetők. Ezek a belső memóriában tárolhatók, mint bármely más adat. Ezáltal a számítógép önállóan képes működni, hiszen az adatokat és az utasításokat egyaránt a memóriából veszi.

5. A számítógép legyen univerzális:

A számítógép különféle feladatainak elvégzéséhez nem kell speciális berendezéseket készíteni.
(Turing: Az olyan gép, amely el tud végezni néhány alapvető műveletet, elvileg bármely számítás elvégzésére is alkalmas.)

Az első Neumann elvek alapján felépülő számítógép az EDVAC volt.

Neumann szerint a gépnek öt alapvető funkcionális egységből kell állnia:
bemeneti egység, memória, aritmetikai egység, vezérlőegység, kimeneti egység.
A lényege: a gép működését a tárolt program elvére kell alapozni.

A Neumann-elvű számítógépek elméleti felépítése:

A Neumann-elvű számítógépek elméleti felépítése