冯·诺依曼是美籍匈牙利数学家，他于1945年首先提出了以二进制数据为基础的存储程序自动控制思想，奠定了现代电子数字计算机的发展基础。他的基本思想可简要概括为：
- 五大部件机构体系。计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成；
- 二进制指令操作。计算机内部采用二进制表示指令和数据，一条指令至少要有两部分组成：一部分是操作码，指出要完成的具体操作，即让计算机“干什么”；另一部分是地址码，指出计算机操作对象所在的“地址”；
- 存储程序自动控制。要让计算机完成某项工作，就必须事先编制好相应的程序，并把程序和原始数据存入计算机的存储器中，启动计算机后，无需人工干预，计算机从第一条指令开始逐条执行程序，使计算机在程序的控制下，自动完成解题的全过程。这就是注明的存储程序自动控制原理。
现代计算机一般都是按照冯·诺依曼基本思想设计制造的，所以称之为冯·诺依曼计算机。现代计算机硬件基本结构如下：
计算机硬件各部分功能简介：
1、运算器（Arithmetical and Logical Unit，ALU）
运算器又称算术逻辑单元。运算器的主要功能是进行算术运算和逻辑运算，大量数据的运算任务是在运算器中进行的。
算术运算包括加、减、乘、除等基本运算；逻辑运算包括逻辑判断、关系比较以及其他的基本逻辑运算，如“或”、“与”、“非”等。
2、控制器（Control Unit）
控制器是整个计算机系统的指挥控制中心，它控制计算机各部分自动协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊的进行操作及处理。
控制器的工作过程：