Схему устройства компьютера предложил знаменитый математик Джон фон Нейман в 1946 г., её принципы работы во многом сохранились в современных компьютерах. Фон Нейман с соавторами выдвинули основные принципы логического устройства ЭВМ и предложили ее структуру, которая полностью воспроизводилась в течение первых двух поколений ЭВМ. Прежде всего, компьютер, согласно принципам фон Неймана, должен иметь следующие устройства:
- -арифметически-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;
- -устройство управления (УУ), которое организует процесс выполнения программ;
- -запоминающее устройство (ЗУ), или память для хранения программ и данных;
- -внешние устройства для ввода-вывода информации
Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т. д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.
При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру.
Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.
По расположению устройств компьютерной системы их делят на внешние и внутренние устройства. Внешние устройства, их так же называют периферийные, подключаются к системному блоку с помощью кабелей и разъемов. Внутренние устройства располагаются внутри системного блока. Как правило, внешние устройства служат для ввода и вывода информации, а внутренние для ее хранения и обработки.
