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):
  1. A CPU usa o Program Counter para buscar (fetch) a próxima instrução na memória.
  2. A Unidade de Controle decodifica (decode) o código binário da instrução.
  3. A ALU e outros componentes executam (execute) a operação solicitada.
  4. 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.

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