Quais as principais características da arquitetura Von Neumann?
Passo 1
O enunciado pede para descrever as principais características da arquitetura Von Neumann, um modelo de organização de computadores baseado no conceito de programa armazenado. Para resolver, precisamos entender como a Von Neumann organiza memória, CPU e barramentos, além de como ocorre o ciclo de instrução.
Passo 2
Explicamos o conceito de programa armazenado: na Von Neumann tanto dados quanto instruções ficam na mesma memória. Isso permite que o próprio processador leia as instruções como se fossem dados, trazendo flexibilidade na execução de programas.
Passo 3
Detalhamos a estrutura da CPU: ela se divide em Unidade Lógica e Aritmética (ALU), responsável pelos cálculos e operações lógicas; Unidade de Controle (CU), que orquestra o ciclo de busca, decodificação e execução; e registradores internos (como o Contador de Programa, Program Counter, e o Registrador de Instrução).
Passo 4
Descrevemos o ciclo de instrução sequencial (fetch-decode-execute):
- A CPU usa o Program Counter para buscar (fetch) a próxima instrução na memória.
- A Unidade de Controle decodifica (decode) o código binário da instrução.
- A ALU e outros componentes executam (execute) a operação solicitada.
- O Program Counter é atualizado e o ciclo recomeça.
Passo 5
Falamos sobre os barramentos: na Von Neumann existe um barramento de dados, um de endereços e um de controle. Eles conectam CPU, memória e dispositivos de E/S, permitindo o transporte de instruções, dados e sinais de controle.
Resposta
As principais características da arquitetura Von Neumann são:
- Conceito de programa armazenado, onde instruções e dados residem na mesma memória.
- Memória única de leitura e escrita, acessível pela CPU de forma uniforme.
- CPU composta por ALU (operações aritméticas/lógicas), Unidade de Controle (orquestra o processamento) e registradores internos (ex.: Program Counter, Registrador de Instrução).
- Ciclo de instrução sequencial fetch-decode-execute, com busca, decodificação e execução passo a passo.
- Uso de três tipos de barramentos (dados, endereços e controle) para interconectar CPU, memória e dispositivos de E/S.
- Arquitetura simples que serviu de base para a maioria dos computadores digitais modernos.