1.2　计算机硬件系统

计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。计算机硬件是指计算机系统中所有的机器（物理）设备，是计算机系统的物质基础。计算机软件是指为了运行、管理、应用和维护计算机所编制的各种程序和相应的技术资料的总和。只有在计算机硬件的基础上安装软件，计算机才能成为完整的计算机系统。

数学家冯·诺依曼于1946年提出了数字计算机设计的一些基本思想，可以概括为以下三个方面。

1.采用二进制形式表示数据与指令

计算机内电子元件有截止和导通两种状态，在计算机内电平也只有“高”和“低”两种状态，它们的这两种状态刚好可以表示二进制数“1”和“0”，容易实现。因此，在计算机中数据和指令都是以二进制表示的。

2.存储程序的概念

指令是让计算机能完成的基本操作。程序是为解决某一个任务而预先编制的工作执行方案，是由一条条CPU能够执行的基本指令组成的有序序列。

解决某一个任务时，先根据这一任务编写程序，然后把程序装入计算机存储器（内存），一旦程序存入计算机（内存）并被启动，计算机CPU就从计算机存储器（内存）中取第一条指令并执行这条指令，执行完后就可以自动找到下一条指令并执行，直到整个程序执行完，任务解决。程序存储的优点是使计算机成为一种自动执行的机器。

3.计算机的组成及功能

计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成。计算机的硬件组成结构如图1-1所示。

图1-1　计算机的硬件组成结构

图1-1所示为“冯·诺依曼结构”，现代计算机都采用这一结构，都是冯·诺依曼计算机。