A composição do sistema a partir de três subsistemas básicos: CPU, memória principal e sistema de entrada e saída, são características da máquina Von Neumann. A CPU (unidade central de processamento), por sua vez, tem três blocos principais: unidade de controle (UC), unidade lógico-aritmética (ULA) e registradores, incluindo-se aí um registrador contador de programa (PC) que indica a posição da instrução a executar.
As Características das máquinas Von Neumann consistem no conceito de programa armazenado, execução sequencial de instruções, existência de um caminho único entre memória e unidade de controle.
Durante sua operação, a execução de um programa é uma sequência de ciclos de máquina von Neumann, ou seja, buscam instrução (fetch), fazem a transferência dessa instrução da posição de memória apontada por PC para a CPU e executam-na, daí a unidade de controle decodifica a instrução e gerencia os passos para sua execução pela ULA.
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