数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则，即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备），这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。

冯·诺依曼模型的主要特征是：

1、计算机由运算器、存储器、输入/输出单元和控制器组成，并以运算器为中心连接在一起；

2、存储器由一组一维排列、线性编址的存储单元组成，每个存储单元的位数是相等且固定的，存储单元按地址访问；

3、“程序”是由一条一条的指令有序排列而成，而指令由操作码和地址码两部分组成；

4、指令和数据均采用二进制数表示，并以二进制数形式进行运算；

5、程序（指令）与数据是同等地不加区分地存储在同一个存储器中；

6、设置“程序计数器PC”来指示下一条将要执行的指令的地址。每执行完一条指令，程序计数器就自动加1，指向下一条指令的存储单元。