Общие принципы были сформулированы знаменитым математиком Джоном Фон Нейманом: (1) Принцип программного управления, (2) принцип хранимой в памяти программы
Суть этих принципов – алгоритм решения задачи. Алгоритм должен быть записан в специальной кодовой форме и помещён в специальное устройство – память. В память должны быть записаны исходные данные, промежуточные и окончательные результаты. Память должна быть организована таким образом, что информация в ней сохраняется в течении всего времени решения задач. По мере необходимости программа считывается из памяти и выполняется машиной. Для того, чтобы реализовать эти принципы компьютер должен иметь следующие устройства:
- Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – это выполнение арифметических и логических операций.
- Устройство управления (УУ) – организует процесс выполнения программ.
- Запоминающее устройство (ЗУ) – память для хранения программ и данных (Оперативная память).
- Внешнее устройство (ВУ) – ввод и вывод данных.
Стрелки – это потоки, куда следует информация
Работа компьютера производится следующим образом:
- С помощью устройств ввода (УВ) в оперативную память (ОП) вводятся программы и исходные данные.
- По сигналу устройства управления (УУ) выбирается очередная команда программы, в которой указано какую операцию нужно выполнить и где взять исходные данные для её управления.
- Выбранная команда поступает в устройство управления (УУ), которая её расшифровывает и выдаёт приказ в арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполнить операцию.
- Результат выполненной операции поступает в оперативную память (ОП), из которой по сигналу устройства управления (УУ) выбирается следующая команда программы.
- Цикл обработки программ повторяется до тех пор, пока не будет выполнена последняя команда программы.
Таким образом, работа ПК состоит выполнение процессором заданной последовательности команд программы. Именно программа определяет, какие команды и операции должен выполнить компьютер. В этом состоит программный принцип работы компьютера.