冯依曼计算机设计思想（编程是什么冯诺依曼结构计算机的出现）

由于世界第一台电子计算机ENIAC设计和试运行时出现了各种问题，1945年冯·诺依曼以“关于EDVAC的报告草案”为题，起草了长达101页的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。

EDVAC (Electronic Discrete variable Automatic Computer)，中文名称是离散变量自动电子计算机。

EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成，包括：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备，并描述了这五部分的职能和相互关系。

EDVAC方案设计思想之一是二进制，他根据电子元件双稳工作的特点，建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点，并预言，二进制的采用将大大简化机器的逻辑线路。

在我们今天的角度来看，冯·诺依曼的方案设计是十分先进的，直到现在我们如今的计算机都是在冯·诺依曼设计的计算机的结构中优化和迭代而来，而计算机的底层仍然还是二进制。

EDVAC的出现

1949年8月EDVAC交付给弹道研究实验室。它使用了大约6000个真空管和12000个二极管，占地45.5平方米，重达7850千克，消耗电力56千瓦。

EDVAC计算机

EDVAC计算机

EDVAC是二进制串行计算机，所谓串行即计算机同一时间只能运行一条程序，它的硬件具有加减乘的功能，除法需要通过软件程序才能进行计算。

EDVAC计算机执行一条加法指令需要约864微秒，执行乘法指令2900微秒（或2.9毫秒）。 它是使用延迟线存储器（相当于如今计算机的内存），它的容量有1000个44位（bit）的字，按照不严谨的换算大概相当于今天的5.5KB。

它的物理硬件上包括：

一个磁带记录仪（相当于如今电脑的硬盘）

一个连接示波器的控制单元（勉强算是低级版的显示器）

一个分发单元，用于从控制器和内存接受指令，并分发到其他单元

一个运算单元（相当于如今的CPU的运算部分功能）

一个定时器（CPU的时钟，决定CPU的频率）

使用汞延迟线的存储器单元（相当于如今计算机的内存）

EDVACD的部分零件展示

到1960年，EDVAC每天运行超过20小时，平均8小时无差错时间。EDVAC的硬件不断升级，1953年添加穿孔卡片输入输出；1954年添加额外的磁鼓内存；1958年添加浮点运算单元。

可以说EDVAC是第一台现代意义的通用计算机。和之前的世界上第一台电子计算机ENIAC不同，EDVAC首次使用二进制而不是十进制。它由五个基本部分组成：（1）运算器CA（2）控制器CC（3）存储器M（4）输入装置I（5）输出装置O；

这种体系结构一直延续至今，现在使用的计算机，其基本工作原理仍然是存储程序和程序控制，所以现在一般计算机被称为冯诺依曼结构计算机。鉴于冯诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用，他被西方人誉为"计算机之父"。

正是EDVAC计算机的出现，使得程序编写成为了可能，由于它的功能一部分是由它设计的时候自带的加减乘，另外一部分功能是通过基础的机械代码1和0编写成的程序，通过打孔卡片载入到计算机的内存当中，在运行的时候进行调用。

但是，由于机械语言就是一堆0和1组成的编码，由于它们太过反自觉，所以晦涩难懂，使得能够进行编程的人至少需要有博士的知识水平才能胜任，而且编写一大堆0和1的机械语言，十分容易出错，而且在一堆0和1当中寻找到其中的错误，也是十分的困难。

最重要的一点，这台计算机的代码移植到其他计算机中，是不能使用的，必须要重新编写，这会导致计算机难以推广，毕竟同一个功能，换一台计算机就需要重新编写，这会耗费太多的人力，而且这个编程还不是一般人能写出来的。

于是，我们需要一种新的编程语言，它需要有以下特点：1.容易掌握。2.能移植到不同的计算机中使用。

欲知后事如何，请在下回分解，编程是什么——汇编语言的出现。