（一）冯·诺依曼体系结构

数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行；计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

（1）控制器

控制器是整个计算机的指挥中心，它取出程序中的控制信息，经分析后，便按要求发出操作控制信号，使各部分协调一致地工作。

由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器和通用寄存器组等组成。算术逻辑单元用于算术运算、逻辑运算及移位、求补等操作；累加器用于暂存被操作数和运算结果；通用寄存器组是一组寄存器，运算时用于暂存操作数和数据地址；状态寄存器也称标志寄存器，它用于存放算术逻辑单元工作中产生的状态信息。

（2）运算器

运算器负责程序的运算与逻辑判断，包括基本算数运算和逻辑运算。

由指令指针寄存器（IP）、指令寄存器（IR）、控制逻辑电路和时钟控制电路等到组成。指令指针寄存器用于产生及存放下一条待取指令的地址。指令寄存器用于存放正在执行的指令。

（3）存储器

存储器系统包括主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器（cache）。三者按存储速度、存储容量和位价格组成存储器层次结构。

（4）输入设备

把程序和数据等信息转换成计算机所适用的编码，并顺序送往内存。常见的输入设备有键盘、鼠标器、扫描仪等。

（5）输出设备

把计算机处理的数据、计算结果等内部信息按人们要求的形式输出。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

（二）中央处理器（CPU）

由控制器和运算器组成的集成电路芯片，处理指令并作运算。

（1）指令

包括操作码和操作数，操作码是计算机执行的操作，操作数参与操作的数本身或在内存中的位置。

（2）字长

参与运算处理传输的一个整体单元，叫做字。字的二进制位数称为字长。

目前一般是32位或64位处理器。字长决定虚拟存储器容量，32位最多支持2的32次方=4G大小。

（3）主频

CPU内核工作时钟频率，一个时钟周期执行一条运算指令，是标准计算机运算速度的主要参数。但是只有在提高主频的同时，各分系统运算速度和数据传输速度都提升才能提升电脑性能。

（三）存储器

（1）随机读写存储器（RAM）

断电后数据丢失，可读可写，速度介于cache和外存之间。

分为静态随机存储器（SRAM)和动态随机存储器（DRAM)。SRAM速度快于DRAM，常用于CPU缓存；DRAM常用于系统主存。

（2）只读存储器（ROM）

断电后数据不丢失，只能读不能写，如BIOS引导程序存放在ROM中。

（四）总线

（1）南北桥

南桥负责IO，如软驱、硬盘、键盘以及附加卡的数据交换。

北桥用于CPU和内存、显卡、PCI交换数据，比南桥重要，连接系统总线。

（2）系统总线

包括数据总线、地址总线和控制总线三部分。