1.3.1　計算機的硬件組成

組成計算機的硬件設備非常多，但大體上可以分為中央處理器CPU（運算器和控制器）、存儲器、輸入/輸出設備，這個劃分是由數學家馮·諾依曼提出來的。馮·諾依曼理論的要點是：數字計算機的數制采用二進制；計算機應該按照程序順序執行。

人們把馮·諾依曼的這個理論稱為馮·諾依曼體系結構。從ENIAC到當前最先進的計算機都采用的是馮·諾依曼體系結構。

根據馮·諾依曼體系結構構成的計算機，必須具有如下功能：把需要的程序和數據送至計算機中；必須具有長期記憶程序、數據、中間結果及最終運算結果的能力；具有能夠完成各種算術、邏輯運算和數據傳送等數據加工處理的能力；能夠根據需要控制程序走向，并能根據指令控制機器的各部件協調操作；能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。

為了完成上述的功能，計算機必須具備五大基本組成部件，包括：輸入數據和程序的輸入設備；記憶程序和數據的存儲器；完成數據加工處理的運算器；控制程序執行的控制器；輸出處理結果的輸出設備。現代計算機的工作原理如圖1-10所示。

圖1-10　現代計算機工作原理