馮·諾依曼是美籍匈牙利數學家，他於2023年首先提出了以二進位制資料為基礎的儲存程式自動控制思想，奠定了現代電子數字計算機的發展基礎。他的基本思想可簡要概括為：
五大部件機構體系。計算機由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置五個基本部分組成；
二進位制指令操作。計算機內部採用二進位制表示指令和資料，一條指令至少要有兩部分組成：一部分是操作碼，指出要完成的具體操作，即讓計算機「幹什麼」；另一部分是位址碼，指出計算機操作物件所在的「位址」；
儲存程式自動控制。要讓計算機完成某項工作，就必須事先編制好相應的程式，並把程式和原始資料存入計算機的儲存器中，啟動計算機後，無需人工干預，計算機從第一條指令開始逐條執行程式，使計算機在程式的控制下，自動完成解題的全過程。這就是註明的儲存程式自動控制原理。
現代計算機一般都是按照馮·諾依曼基本思想設計製造的，所以稱之為馮·諾依曼計算機。現代計算機硬體基本結構如下：
計算機硬體各部分功能簡介：
1、運算器（arithmetical and logical unit，alu）
運算器又稱算術邏輯單元。運算器的主要功能是進行算術運算和邏輯運算，大量資料的運算任務是在運算器中進行的。
算術運算包括加、減、乘、除等基本運算；邏輯運算包括邏輯判斷、關係比較以及其他的基本邏輯運算，如「或」、「與」、
「非」等。
2、控制器（control unit）
控制器是整個計算機系統的指揮控制中心，它控制計算機各部分自動協調地工作，保證計算機按照預先規定的目標和步驟有條不紊的進行操作及處理。
控制器的工作過程：
從記憶體中取出一條指令，並指出下一條指令在記憶體中位置
對指令進行解碼或測試，並產生相應的操作控制訊號，以便啟動規定的動作；
指揮並控制cpu、記憶體和輸入/輸出裝置之間資料流動的方向。
控制器根據事先給定的命令發出控制資訊，使整個電腦指令執行過程一步一步地進行，是計算機的神經中樞。
控制器和運算器合稱為**處理單元，即cpu（central processing unit），它是計算機的核心部件，其效能指標主要是工作速度和計算精度，對機器的整體效能有全面的影響。
3、儲存器（memory unit）
儲存器的計算機的「記憶」裝置，它的主要功能是儲存程式和資料，並能在計算機執行過程中高速、自動的完成程式或資料的訪問。儲存器可以將輸入裝置接收到的資訊以二進位制的資料形式存到儲存器中。
儲存器有兩種，分別叫做記憶體儲器和外儲存器。
記憶體儲器
：微型計算機的記憶體儲器是由半導體器件構成的。從使用功能上分，有隨機儲存器 （
random access memory
，簡稱ram
），又稱讀寫儲存器；唯讀儲存器（
read only memory
，簡稱為
rom）。
外儲存器
的種類很多，又稱輔助儲存器。外存通常是磁性介質或光碟，像硬碟，軟盤，磁帶，cd等，能長期儲存資訊，並且不依賴於電來儲存資訊，但是其速度與記憶體相比非常且**較記憶體相比非常低廉。
計算機儲存資訊的
基本單位是位（bit）
，即一位可以儲存乙個二進位制數「0」或「1」，每8位二進位制數合在一起稱為乙個位元組（byte，簡稱1b）。微機中儲存器的乙個儲存單元一般存放乙個位元組的資訊。
計算機一次可以並行處理的二進位制資訊量稱為乙個字（word，簡稱1w），乙個位元組中所包含的二進位制位數稱為字長。字長越長，計算機處理資訊的功能就越強。不同型號的就安吉字長是不一樣的，比如，286機的字長是16位，386機和486機的字長是32位。
目前的計算機絕大多數採用按位址訪問的方式在儲存器中存資料和取資料，因此，存資料的存數和取數的速度是計算機系統的乙個非常重要的效能指標。
衡量儲存器效能優劣的主要指標有儲存容量、儲存速度、可靠性、功耗、體積、重量、**等。
儲存容量指儲存器所能儲存的全部二進位制資訊量，通常以位元組b為單位。常見的儲存容量大小的單位還有kb（千位元組），mb（兆位元組），gb（吉位元組），tb（太位元組）。換算關係為：
1 kb=1024 b;
1 mb=1024 kb; 1 gb=1024 mb; 1 tb=1024 gb
4、輸入裝置
將資料、程式、文字元號、圖象、聲音等資訊輸送到計算機中的裝置。輸入裝置把各種形式的資訊，如數字、文字、影象等轉換為數字形式的「編碼」，即計算機能夠識別的用「1」和「0」表示的二進位制**，並把它們「輸入」到計算機的記憶體中儲存起來。
常見的輸入裝置有：鍵盤、滑鼠、掃瞄器、光筆、數位化儀、麥克風、觸控螢幕等。
5、輸出裝置
將計算機的運算結果或者中間結果列印或顯示出來的裝置。輸出裝置把計算機加工處理的結果（仍然是數字形式的編碼）變換為人或其他裝置所能接收和識別的資訊形式，如文字、數字、圖形、影象等。
常見的輸出裝置有：
顯示器、印表機、
繪圖儀和傳真機等。
通常把輸入裝置和輸出裝置合稱為i/o裝置或輸入/輸出裝置。
計算機硬體
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