Под архитектурой ВМ будем понимать
совокупность ее основных функциональных блоков и схем их взаимодействия, определяющих
функционально-логическую и структурную организацию вычислительной машины. Понятие архитектуры охватывает наиболее
существенные принципы построения и функционирования ВМ. Фундаментальные основы
структурной организации ВМ базируются на классических принципах, ключевой идеей
которых является хранение в памяти вычислительной машины исполняемой ею
программы.
Сущность так называемой «фон-неймановской» концепции вычислительной машины может быть
сведена к четырем принципам: двоичного
кодирования, программного управления, однородности памяти, адресности.
Согласно принципу двоичного кодирования, вся
информация (как данные, так
и команды) кодируются двоичными цифрами 0 и 1. Каждый
тип информации представляется двоичной последовательностью и имеет свой формат.
Последовательность битов в формате, имеющая определенный смысл, называется
полем. В числовой информации обычно выделяют поле знака и поле значащих
разрядов. В формате команды можно выделить поле кода операции и поле адресов (адресную часть). Код операции
представляет собой указание, какая операция должна быть выполнена, и задается с
помощью двоичной комбинации. Вид адресной части и число составляющих ее адресов
зависят от типа команды: в командах преобразования данных адресная часть
содержит адреса объектов обработки (операндов) и результата; в командах
изменения порядка вычислений – адрес следующей команды программы; в командах
ввода/вывода – номер устройства ввода/вывода. Адресная часть также представляется
двоичной последовательностью.