嵌入式（十四）：图灵机&冯诺依曼结构概述

3、关于计算机系统：
a、典型的计算机组成及工作原理：
①、计算：算一个问题答案的过程
②、机器：只能做简单、重复性的工作
③、机器计算：解决什么样的计算过程适合机器完成？机器能完成什么样的计算的问题？一般来讲，机器适合大数据统一性的工作，适合演绎推理类问题，而不适合逻辑推理类问题，但由于人工智能的兴起，特别是深度学习的提出，机器几乎可以适合所有工作。
④、计算机：计算出要解决的问题的答案的机器。两个著名问题：有没有一种机器帮我们将各种要解决的问题“算”出来？什么样的机器可以做这样的事情？
⑤、可计算与不可计算：一类数学问题是否机械可解？以及什么问题可以自动进行，什么不能？
⑥、计算的复杂性：计算一个问题的最少计算工作量
⑦、算法：机器按什么过程计算，结果才是我们要算的问题？
b、图灵贡献：
①、描述机器计算：现代计算机工作原理，就是在纸带上取数据，做运算，将结果存起来，再去取数据，做运算，将结果存起来的循环过程，但在那里取不知道，直到现在，也没有离开这种。
②、定义可计算性：现代计算机理论基础，类似于一元二次方程是可以计算的问题，在纸带循环过程中如果可以得出结果的就是可计算的，如果一直循环无法得到结果，是不可计算的。
③、设想图灵机：理想计算机模型，一个纸带+读写头
④、提出图灵测试：人工智能的行为描述，可以通过图灵测试的机器就具有了智能。
c、图灵机：（理想型）
一（无限长）纸带，纸带上有很多单元，每个单元可存取一定信息；磁头（读写头）可以在纸带上移动、可以读写磁带上的内容、磁头可以进行最基本的逻辑运算（与或非）和算术运算（加减乘除）。
实际上，就是：图灵机=纸带+读写头
d、冯诺依曼三大贡献：
①、二进制
②、程序存储：把磁头动作的顺序编成一个简单事情组成的顺序，以二进制表示（程序），存储在纸带上。然后磁头先在那块区域取出指令（取指），并翻译（译码），然后执行相应的动作（执行）。然后再去取下一条，直到程序结束，或者死循环。这里有个问题，原先的纸带可以是无限长，但现在改成可存储的程序后，程序的大小就限制了。
③、五个基本部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
纸带=存储器+输入设备（只读）+输出设备（只写）
磁头=控制器+运算器，即CPU
输入设备和输出设备是纸带上的特殊的单元，而不是存储器，不是每个输出输出都有意义

4、总线为了完成单元（存储、IO等）之间的数据的传输，类比于马路，各单元类比于门面。总线是传输电信号的，是分时的，通过控制总线来实现控制。总线对应于图灵机结构中的磁头存取数据的过程，他完成了磁头的作用；总线上的数据传输协议和规则对应于磁头的移动。
5、地址总线（门牌或ID）、控制总线（控制数据输入、传输的时刻）、数据总线（数据移动的通道），实际上，设计者规定哪些是什么就是什么，甚至有些时候某两个总线可以指的是同一条（这个不一定，因为我当初是这么做的）。