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A Arquitetura de von Neumann (de John von Neumann), é uma arquitetura de computador que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas.
A máquina proposta por Von Neumann reúne os seguintes componentes: (i) uma memória, (ii) uma unidade aritmética e lógica (ALU), (iii) uma unidade central de processamento (CPU), composta por diversos registradores, e (iv) uma Unidade de Controle (CU), cuja função é a mesma da tabela de controle da Máquina de Turing universal: buscar um programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada.
Cada um dos elementos apresentados é realizado à custa de componentes físicos independentes, cuja implementação tem variado ao longo do tempo, consoante a evolução das tecnologias de fabricação, desde os relés electromagnéticos, os tubos de vácuo (ou válvulas), até aos semicondutores, abrangendo os transistores e os circuitos eletrônicos integrados, com média, alta ou muito alta densidade de integração (MSI - medium scale, LSI - large scale, ou VLSI - very large scale integration), medida em termos de milhões transistores por pastilha de silício.
As interações entre os elementos exibem tempos típicos que também têm variado ao longo do tempo, consoante as tecnologias de fabricação. Atualmente, as CPUs processam instruções sob controlo de relógios cujos períodos típicos são da ordem de 1 nanosegundo, ou seja, 10 ? 9 segundos. As memórias centrais têm tempos típicos de acesso da ordem da dezena de nanosegundos. As unidades de entrada e saída exibem tempos típicos extremamente variáveis, mas que são tipicamente muito superiores à escala do nanosegundo. Por exemplo, os discos rígidos exibem tempos da ordem dos milissegundos (milésimo de segundo, 10 ? 3). Outros dispositivos periféricos são inertes, a não ser que sejam ativados por utilizadores humanos. Por exemplo, ao se fazer "copy and paste" nao se-percebe nada do que foi descrito acima, pois um teclado só envia informação para o computador após serem pressionada as devidas teclas. Assim, este dispositivo se comunica com a CPU eventualmente e, portanto, exibe tempos indeterminados.
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Na máquina genérica de Von Neumann, tanto instruções quanto dados são guardados na mesma memória e invocados conforme a necessidade:
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Na arquitetura de Von Newman, dados e programas sao armazenados na mesma meomoria, e tudo ocorre da seguinte forma:
1) Inicialize o contador do programa - eh ele quem vai apontar qual instrução a carregar;
2) Obter essa intrução;
3) Incrementar o PC para apontar para a proxima;
4) Decodificar a instrução(saber q ação ela diz para tomar);
5) Executa-la.
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b)instruções e dados são armazenados na mesma memória.
caracteristicas de Von Neumann: Unidade processadora contém unidade lógica & aritmetica, registros de processador, unidade de controle, memoria contendo dados & instruções, mass storage externo, e mechanismos de I/O.
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A arquitetura de Von Neumann é uma arquitetura caracterizada pela possíbilidade de uma máquina digital armazena seus programas no mesmo espaço de endereçamento que as instruções, podendo assim manipular tais programas. Por isso, o conceito de computador controlado por programa armazenado.