1.2.3　计算机的工作原理

计算机的工作原理是存储程序和程序控制。为了完成某种任务，人们要明确计算机完成任务的基本操作顺序，然后用计算机可以识别的指令来编排完成任务的操作顺序，这个操作顺序就是程序。把程序和原始数据通过输入设备输送到计算机的内存储器中，计算机即可按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成任务。

这一理论最初是由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1945年提出来的，故称为冯·诺依曼原理。下面通过人脑解题的过程来理解计算机的工作原理。

1.人脑解题

计算机的工作过程和人的计算数字过程较相似。在学习计算机如何工作之前，先来看一看人是如何完成计算工作的。

例如：计算6+9-5=？

首先，通过眼睛或耳朵将题目送入人脑。在这之前，我们已经把运算法则和解题步骤记在大脑中。大脑根据运算法则，按照一定的步骤进行运算。先算出6+9的结果，再减去5，最后得出结果为10，然后用手将结果写在纸上，这样就完成了解题任务。

2.计算机的解题步骤

当在键盘上键入“6+9-5”的算式时，控制器先通知输入设备（键盘）接收这个算式，再将这个算式送到存储器中记录下来，控制器根据这个算式的内容命令运算器进行计算，得出的运算结果也让存储器先存起来，控制器再发出命令让输出设备（显示器）把计算结果在屏幕上显示出来。

由上可以得出，计算机是按如下步骤工作的，如图1-6所示。

①由输入设备将计算的算式输入计算机。

②由运算器对存储器中的算式进行处理。

③把存储器中的最终结果送到输出设备上。

图1-6　计算机工作原理示意图