存储程序和程序控制的原理

A. 存储程序和程序控制理论的主要含义是什么

“存储程序”原理，将根据特定问题编写的程序存放在计算机存储器中，然后按存储器中的存储程序的首地址执行程序的第一条指令，以后就按照该程序的规定顺序执行其他指令，直至程序结束执行。

程序控制又称为PLC控制，通过设置参数的方式给变频器编制电动机转向、运行频率和时间的程序段，然后用相应输入端子控制某程序段的运行，让变频器按程序输出相应频率的电源，驱动电动机按设置方式运行。

(1)存储程序和程序控制的原理扩展阅读

存储程序和程序控制原理的要点是，程序输入到计算机中，存储在内存储器中（存储原理），在运行时，控制器按地址顺序取出存放在内存储器中的指令（按地址顺序访问指令），然后分析指令，执行指令的功能，遇到转移指令时，则转移到转移地址，再按地址顺序访问指令（程序控制）。

理论和实践证明，无论多复杂的算法均可通过顺序、选择、循环3种基本控制结构构造出来。每种结构仅有一个入口和出口。由这3种基本结构组成的多层嵌套程序称为结构化程序。所谓顺序结构程序就是指按语句出现的先后顺序执行的程序结构，是结构化程序中最简单的结构。

B. 什么是计算机”存储程序，程序控制“的工作原理

现代计算机都是
冯
·诺依曼
（John.Von.Neuman）结构的计算机。它的基本原理是"
存储程序和程序控制
"；即是说，计算机的工作是在程序的控制下运行，而程序又是预先存储在计算机内的。更详细地说就是，要利用计算机完成一项处理任务时，首先要把任务转换成程序，然后将程序存储在计算机的（内）存储器中，并命令计算机从程序的开始位置（某一条指令）开始工作，计算机的工作路线必须按照程序设计的路线进行，自动地执行并完成任务，直到结束的那条指令执行完为止。
这里有几个问题需要解决：
第一，需要一种工具来描述任务的执行过程。这个工具就是计算机语言。这种语言既要人能理解使用，又要计算机能理解和使用。
第二，需要一种方法能有效地将任务转换成程序，这就是
"程序设计"。程序设计需要理论，技术，方法和工具，这就是"程序设计方法学"。
第三，需要将程序合理地存储在计算机系统内，并有效地对它进行管理和执行控制。这就是操作控制或现代的操作系统软件的职能。
一、计算机指令和指令系统
所谓指令是指能向计算机发出的、能被计算机理解的，使计算机能执行一个最基本操作的命令。
每一条指令包含两方面的信息，一是表示
"做什么"的操作信息（用特定的二进制代码表示），二是表示操作应处理的数据信息（用数据本身或数据在存储器中的地址表示）。前者称为"操作码"（Op
---
Operator
Code），后者称为"地址码"（Address
Code）,并有如下图的指令格式
。
一般计算机包括如下几类指令：
1）算术运算类。执行加、减、乘、除等算术运算的指令类；
2）逻辑运算类。执行或、与、非、移位、比较等逻辑运算的指令类；
3）传送类。执行取数、存数、传送等操作的指令类；
4）程序控制类。执行无条件转移、条件转移、调用程序、返回等操作的指令类；
5）输入/输出类。执行输入、输出、输入/输出等实现内存和外部设备之间传输信息操作的指令类；
6）其他类指令。执行停机、空操作、等待等操作的指令类；
每一类指令中又包含许多不同功能的指令。如加法指令就有定点加，浮点加，十进制加，直接数加等的不同。作为计算机指令，都是用二进制代码表示的，可以用八进制或十六进制书写。假设某种计算机有如下
8条指令码

C. 冯·诺依曼原理

美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1946年存储程序原理，把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据用同样的方式储存，冯·诺依曼和同事们设计出了一个完整的现代计算机雏形，并确定了存储程序计算机的五大组成部分和基本工作方法。冯·诺依曼的这一设计思想被誉为计算机发展史上的里程碑，标志着计算机时代的真正开始。 虽然计算机技术发展很快，但“存储程序原理”至今仍然是计算机内在的基本工作原理。自计算机诞生的那一天起，这一原理就决定了人们使用计算机的主要方式——编写程序和运行程序。科学家们一直致力于提高程序设计的自动化水平，改进用户的操作界面，提供各种开发工具、环境与平台，其目的都是为了让人们更加方便地使用计算机，可以少编程甚至不编程来使用计算机，因为计算机编程毕竟是一项复杂的脑力劳动。但不管用户的开发与使用界面如何演变，“存储程序原理”没有变，它仍然是我们理解计算机系统功能与特征的基础。