非存储程序控制原理的计算机，为何在历史长河中逐渐被存储程序控制原理所取代？

设计与工作原理

计算机技术的发展经历了从机械式计算器到电子计算机的漫长历程,在早期的计算机中，非存储程序控制原理占据了重要地位，与后来的存储程序控制原理相比，非存储程序控制原理的计算机在结构、工作方式和性能上有着显著的特点，本文将详细介绍非存储程序控制原理下的计算机的设计与工作原理。

非存储程序控制原理

非存储程序控制原理,也称为硬布线逻辑控制原理，是指计算机的控制器不存储程序，而是通过硬布线逻辑电路直接控制计算机的各个部件，在这种控制方式下，计算机的指令序列由操作员通过控制台输入，控制器根据指令序列直接控制计算机执行相应的操作。

非存储程序控制原理下的计算机结构

输入设备

非存储程序控制原理下的计算机通常配备有键盘、纸带输入机和卡片输入机等输入设备，操作员通过这些设备将指令和数据输入到计算机中。

输出设备

计算机的输出设备包括打印机、显示器和磁带机等，计算机将处理结果输出到这些设备上，以便操作员查看。

控制器

控制器是计算机的核心部件,负责解释和执行指令，在非存储程序控制原理下，控制器由硬布线逻辑电路构成，包括指令寄存器、运算器、时序电路等。

运算器

运算器负责执行算术运算和逻辑运算,在非存储程序控制原理下，运算器通常由算术逻辑单元（ALU）和累加器等组成。

存储器

存储器用于存储指令和数据,在非存储程序控制原理下，存储器分为指令存储器和数据存储器，指令存储器用于存储指令序列，数据存储器用于存储数据。

非存储程序控制原理下的计算机工作原理

输入指令

操作员通过输入设备将指令序列输入到计算机中,控制器读取指令序列，将其存储在指令寄存器中。

执行指令

控制器根据指令寄存器中的指令,通过硬布线逻辑电路控制运算器和存储器执行相应的操作，加法指令会触发运算器进行加法运算，并将结果存储在数据存储器中。

输出结果

计算机将处理结果输出到输出设备上,操作员通过输出设备查看处理结果。

循环执行

在非存储程序控制原理下,计算机的指令序列是预先设定的，控制器按照指令序列循环执行，直到完成所有操作。

非存储程序控制原理的优缺点

优点

（1）结构简单：非存储程序控制原理下的计算机结构相对简单，易于实现。

（2）可靠性高：硬布线逻辑电路具有较高的可靠性，不易出现故障。

（3）执行速度快：硬布线逻辑电路的执行速度较快，有利于提高计算机的运行效率。

缺点

（1）灵活性差：非存储程序控制原理下的计算机灵活性较差，难以适应复杂多变的应用场景。

（2）扩展性差：由于硬布线逻辑电路的限制，非存储程序控制原理下的计算机扩展性较差。

非存储程序控制原理下的计算机在计算机发展史上具有重要地位,虽然其结构简单、可靠性高，但灵活性差、扩展性差等缺点限制了其应用范围，随着存储程序控制原理的出现，非存储程序控制原理逐渐被淘汰，了解非存储程序控制原理下的计算机设计与工作原理，对于理解计算机发展历程和现代计算机技术具有重要意义。