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Der von-Neumann-Rechner besteht aus folgenden funktionalen Einheiten:
- Speicherwerk, das die Daten und die Programme enthält und in logische Einheiten bestimmter \'Breite\' aufgeteilt ist. Ein wichtiges Merkmal der Neumann Struktur ist der gemeinsame Speicher für beide Informationsarten.
- Rechenwerk (ALU - Arithmetic Logic Unit), das die arithmetische, logischen und Shift-Operationen beherrscht und einen Akkumulator (AKKU) und mindestens einen weiteren Register (Multiplikandenregister) enthält. Die ALU ist das eigentliche Zugpferd des Prozessors, das die Algorithmen abarbeitet.
- Leitwerk (CU - Control Unit), das die Befehlsentschlüsselung und die Steuerung der Befehlsausführung übernimmt und das Befehlsregister und den Befehlszähler (PC -- Programm Counter) beinhaltet.
- Ein-/Ausgabewerk, das den Transfer der Programme und Daten von und an die Externspeichereinheiten übernimmt.
Diese vier Komponenten sind durch einen Systembus und einen Steuerbus miteinander verbunden. Der Systembus übernimmt den Transport von Daten und Programmbefehlen zwischen den Einheiten. Beim Systembus unterscheidet man zwischen einem Datenbus und einem Adressbus. Der Datenbus überträgt die eigentlichen Informationen, die vom Adressbus referenziert werden.
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