嵌入式（十四）：圖靈機&馮諾依曼結構概述

3、關於計算機系統：
a、典型的計算機組成及工作原理：
①、計算：算一個問題答案的過程
②、機器：只能做簡單、重複性的工作
③、機器計算：解決什麼樣的計算過程適合機器完成？機器能完成什麼樣的計算的問題？一般來講，機器適合大數據統一性的工作，適合演繹推理類問題，而不適合邏輯推理類問題，但由於人工智能的興起，特別是深度學習的提出，機器幾乎可以適合所有工作。
④、計算機：計算出要解決的問題的答案的機器。兩個著名問題：有沒有一種機器幫我們將各種要解決的問題“算”出來？什麼樣的機器可以做這樣的事情？
⑤、可計算與不可計算：一類數學問題是否機械可解？以及什麼問題可以自動進行，什麼不能？
⑥、計算的複雜性：計算一個問題的最少計算工作量
⑦、算法：機器按什麼過程計算，結果纔是我們要算的問題？
b、圖靈貢獻：
①、描述機器計算：現代計算機工作原理，就是在紙帶上取數據，做運算，將結果存起來，再去取數據，做運算，將結果存起來的循環過程，但在那裏取不知道，直到現在，也沒有離開這種。
②、定義可計算性：現代計算機理論基礎，類似於一元二次方程是可以計算的問題，在紙帶循環過程中如果可以得出結果的就是可計算的，如果一直循環無法得到結果，是不可計算的。
③、設想圖靈機：理想計算機模型，一個紙帶+讀寫頭
④、提出圖靈測試：人工智能的行爲描述，可以通過圖靈測試的機器就具有了智能。
c、圖靈機：（理想型）
一（無限長）紙帶，紙帶上有很多單元，每個單元可存取一定信息；磁頭（讀寫頭）可以在紙帶上移動、可以讀寫磁帶上的內容、磁頭可以進行最基本的邏輯運算（與或非）和算術運算（加減乘除）。
實際上，就是：圖靈機=紙帶+讀寫頭
d、馮諾依曼三大貢獻：
①、二進制
②、程序存儲：把磁頭動作的順序編成一個簡單事情組成的順序，以二進制表示（程序），存儲在紙帶上。然後磁頭先在那塊區域取出指令（取指），並翻譯（譯碼），然後執行相應的動作（執行）。然後再去取下一條，直到程序結束，或者死循環。這裏有個問題，原先的紙帶可以是無限長，但現在改成可存儲的程序後，程序的大小就限制了。
③、五個基本部分：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備
紙帶=存儲器+輸入設備（只讀）+輸出設備（只寫）
磁頭=控制器+運算器，即CPU
輸入設備和輸出設備是紙帶上的特殊的單元，而不是存儲器，不是每個輸出輸出都有意義

4、總線爲了完成單元（存儲、IO等）之間的數據的傳輸，類比於馬路，各單元類比於門面。總線是傳輸電信號的，是分時的，通過控制總線來實現控制。總線對應於圖靈機結構中的磁頭存取數據的過程，他完成了磁頭的作用；總線上的數據傳輸協議和規則對應於磁頭的移動。
5、地址總線（門牌或ID）、控制總線（控制數據輸入、傳輸的時刻）、數據總線（數據移動的通道），實際上，設計者規定哪些是什麼就是什麼，甚至有些時候某兩個總線可以指的是同一條（這個不一定，因爲我當初是這麼做的）。