计算机发明至今，尽管在规模、速度、性能、应用领域等方面存在着很大的差别，但都是遵循美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出的“存储程序”原理设计的，主要表现在以下方面：
（1）采用二进制形式表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码，其中操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器中的地址。
（2）程序和数据均存放在存储器中，这是设计思想的核心内容。将程序和数据事先存放在存储器中，使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令并加以执行，这就是“存储程序”的工作原理。
（3）五大基本部件的组成。
①运算器。运算器是负责对数据进行算术运算或逻辑运算的部件，由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器和通用寄存器组成。算术逻辑单元用于加、减、乘、除等算术运算和与、或、非逻辑运算及移位、求补等操作；累加器用于暂存被操作数和运算结果；通用寄存器组是一组寄存器，运算时用于暂存操作数和数据地址；状态寄存器也称标志寄存器，它用于存放算术逻辑单元工作中产生的状态信息。
②控制器。控制器是整个计算机系统的指挥中心，是指令的执行部件，工作是取指令，负责对指令进行分析，并根据指令的要求有序、有目的地向各个部件发出控制信号，使计算机的各个部件协调一致地工作。在计算机中，把运算器和控制器封装在一起就是CPU。
③存储器。存储器是计算机的记忆装置，主要用来保存数据和程序。(www.xing528.com)
④输入设备。输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们转换为计算机能够识别的形式存放在内存中。
⑤输出设备。输出设备用于将存放在内存中并经计算机处理的结果输出。通常，输入设备与输出设备统称为I/O设备。
目前，计算机的硬件结构一直沿用美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出的模型，即硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本部件组成，这五大部分相互配合、协同工作。各种各样的信息通过输入设备进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果送回到存储器存储，最后通过输出设备显示出来，整个过程由控制器进行控制。冯·诺依曼型计算机的基本硬件结构如图2-3所示。
图2-3 冯·诺依曼型计算机的基本硬件结构
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