计算机的工作原理基于 二进制数制，通过 CPU对指令进行解析和执行，实现数据的输入、处理和输出。在计算机的运行过程中，内存和硬盘等存储设备起到了关键的作用。以下是计算机工作原理的详细解析：
二进制数制
计算机内部所有的数据和信息都是以二进制形式存储和处理的。二进制数制只有0和1两个数字，这使得计算机能够以一种非常简化和精确的方式来表示和处理信息。这种数制不仅简化了计算机硬件的设计，还提高了数据处理的速度和准确性。
CPU的角色
中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，负责解析和执行指令。CPU从内存中读取指令，解码并执行，然后将结果存储回内存或发送到其他硬件部件。这一系列的操作为计算机系统的运行提供了源源不断的动力。
指令的解析和执行
计算机程序由一系列指令组成，这些指令告诉计算机要执行哪些操作。CPU通过指令周期来逐个解析和执行这些指令。指令周期包括取指、解码、执行和写回四个阶段。
取指阶段，CPU从内存中取出下一条要执行的指令。CPU中有一个特殊的寄存器叫做程序计数器（Program Counter, PC），它保存了当前要执行的指令的内存地址。
解码阶段，CPU解码取出的指令，确定指令的操作类型和操作数。
执行阶段，CPU根据解码后的指令执行相应的操作，如算术运算、逻辑运算或数据传输。
写回阶段，CPU将执行结果写入内存或寄存器。
存储程序和控制
计算机的工作原理可以概括为“存储程序和控制”。预先要把控制计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。
计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去，直至遇到停止指令。
硬件系统
计算机硬件系统是实现计算机工作原理的基础，它主要包括以下几个部分：
运算器：主要负责处理数据和执行计算。它接收数据输入，进行计算，然后将结果输出到其他设备。
控制器：计算机的指挥中心，负责协调和指挥其他硬件组件的工作。它根据存储器中的指令序列（即程序）进行工作，向存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令。
存储器：用于存储程序和数据。主存（或内存）用于存放正在运行的程序和数据，硬盘用于长期存储程序和数据。
输入设备：用于将外部信息输入计算机，如键盘、鼠标等。
输出设备：用于将计算机的处理结果展示给用户，如显示器、打印机等。
计算机的工作原理是建立在二进制数制基础上的，通过CPU对指令的解析和执行，实现数据的输入、处理和输出。存储程序和控制原理规定了计算机的基本运作方式，即程序和数据一起存储在内存中，计算机自动地、连续地执行存储在内存中的指令，直到程序执行完毕。