Принципы фон Неймана
Для того чтобы компьютер был универсальным, он должен иметь следующие устройства (рис.1):
o 
арифметико-логическое устройство (АЛУ) - выполняет все арифметические и логические операции;
o устройство управления (УУ) – организующее процесс выполнения программ (инструкции, задающие компьютеру порядок действий), которое последовательно выполняет команды, находящиеся в памяти компьютера и может изменить эту последовательность, если встречаются команды передачи управления;
o оперативно - запоминающее устройство ОЗУ (оперативная память - ОП) для хранения команд (программ) и данных;
o внешние (периферийные) устройства (ВУ) ввода/вывода информации.
Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, каждая из которых может содержать или обрабатываемые данные, или команды программ.
1948 – изобретение транзисторов (заменили лампы)
1970 – сотрудник фирмы Intel сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям процессору большой ЭВМ
Общая схема персонального компьютера (с шинной организацией)
Большинство мини и микро ЭВМ имеют шинную организацию, их поведение описывается следующим алгоритмом:
1. Инициализация. После включения ЭВМ или операции сброса в регистры ЦП заносятся некоторые начальные значения. Обычно в процессе инициализации в память ЭВМ помещается программа, называемая первичным загрузчиком. Программному счетчику приписывается начальное значение, равное адресу первой команды программы, указанной выше.
2. ЦП производит операцию считывания команды из памяти. В качестве адреса ячейки памяти используется содержимое программного счетчика.
3. Содержимое считанной ячейки памяти интерпретируется процессором как команда и помещается в регистр команды. УУ приступает к интерпретации прочитанной команды. По полю кода операции из первого слова команды УУ определяет ее длину и, если это необходимо организует дополнительные операции считывания, пока вся команда полностью не будет прочитана процессором. вычисленная длина прибавляется к исходному содержимому программного счетчика, и когда команда полностью прочитана, программный счетчик будет хранить адрес следующей команды.
4. По адресным полям команды УУ определяет, имеет ли команда операнды в памяти. Если это так, то на основе указанных в адресных полях режимов адресации вычисляются адреса операндов и производятся операции чтения памяти для считывания операндов.
5. УУ и АЛУ выполняют операцию, указанную в поле кода операции команды.
6. Если это необходимо, УУ выполняет операцию записи для того, чтобы поместить результат выполнения команды в память.
7. Если последняя команда не была командой ОСТАНОВИТЬ ПРОЦЕССОР, то последовательность действий повторяется с шага 1. Описанная последовательность действий ЦП с шага 1 до шага 6 называется циклом процессора.
Принцип работы компьютера
С помощью какого-либо ВУ в память компьютера вводится программа. УУ считывает содержимое ячеек памяти, где находится первая команда программы, и организует ее выполнение. Эта команда может задавать ввод или вывод данных с ВУ в память или, наоборот, из памяти на ВУ, выполнение арифметических (сложение, вычитание, деление, умножение) или логических операций.
После выполнения первой команды УУ начинает выполнять вторую, которая находится в ячейке памяти компьютера, расположенной сразу за ячейкой с первой командой и т.д. Однако последовательность выполнения команд может быть изменена с помощью команд передачи управления (перехода). Эти команды указывают УУ, что необходимо продолжить выполнение программы, начиная с команды, содержащейся в другой ячейке памяти. Такой переход может выполняться не всегда, а лишь при выполнении определенных условий. Например, если одно число больше другого (логическая операция). Это позволяет использовать одни и те же команды несколько раз, выполнять различные последовательности команд в зависимости от выполнения определенных условий.
Т.о. УУ выполняет инструкции автоматически, без вмешательства человека. УУ может обмениваться информацией с ОП и ВУ компьютера. Поскольку ВУ, как правило, работают значительно медленнее, чем остальные части компьютера, УУ может приостанавливать выполнение программы до завершения операции ввода – вывода с ВУ.