计算机的基本原理是存储程序和控制。这意味着计算机在执行任务之前需要将一系列指令(程序)和原始数据存储在内存中。程序指令规定了计算机应如何从内存中取数、执行何种操作,并将结果存回内存的特定地址。计算机按照程序编排的顺序,自动地、一步一步地取出并执行这些指令,从而完成既定的操作。
这一原理最初由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼在1945年提出,因此也被称为冯·诺依曼原理。冯·诺依曼体系结构计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备这五大基本部件组成。
计算机的工作流程可以概括为以下步骤:
1. 将程序和数据通过输入设备送入存储器。
2. 计算机启动后,从存储器中取出程序指令,由控制器识别并分析。
3. 控制器根据指令的含义发出命令,从存储器中取出操作数据,送往运算器进行运算。
4. 将运算结果送回存储器指定的单元中。
计算机使用二进制形式表示数据和指令,并集中顺序控制计算过程。这一设计使得计算机能够高效地处理大量数据和执行复杂的计算任务