1946年6月，美籍匈牙利人"馮·諾伊曼"（JohnVon Neumann）提出了"存儲程序"的計算機方案，這就是EDVAC（ElectronicDiscrete Variable Automatic Computer）即：電子離散變量自動計算機。
EDVAC是第一臺現代意義的通用計算機。和之前的世界上第一臺電子計算機ENIAC不同,EDVAC首次使用二進制而不是十進制。整臺計算機共使用大約6000個電子管和大約12000個二極管，功率為56KW，占地面積45.5平方米，重7850KG，使用時需要三十個技術人員同時操作?！ ?/span>
它由五個基本部分組成：1）運算器CA（2）控制器CC（3）存儲器M（4）輸入裝置I（5）輸出裝置O；這種體系結構一直延續至今，現在使用的計算機，其基本工作原理仍然是存儲程序和程序控制，所以現在一般計算機被稱為馮·諾依曼結構計算機。鑒于馮·諾依曼在發明電子計算機中所起到關鍵性作用，他被西方人譽為"計算機之父"。
EDVAC還在兩個方面進行了突出的關鍵性的改進：（1）把計算機要執行的指令和要處理的數據都采用二進制表示（2）把要執行的指令和要處理的數據按照順序編成程序存儲到計算機內部讓它自動執行（存儲程序控制原理）。
現代計算機的物理結構：（1）運算器（2）控制器（3）存儲器（4）輸入設備（5）輸出設備。如圖1-8所示。
其中，控制器和運算器合稱為中央處理器（CentralProcessing Unit，CPU）。早期的CPU由許多分立元件組成，但是自從20世紀70年代中期以來，CPU通常被制作在單片集成電路上。CPU和存儲器通常組裝在一個機箱內，合稱為主機。除去主機以外的硬件裝置稱為外圍設備。
計算機系統工作時，輸入設備將程序與數據存入存儲器，運行時，控制器從存儲器中逐條取出指令，將其解釋成控制命令，去控制各部件的動作。數據在運算器中加工處理，處理后的結果通過輸出設備輸出。
微型計算機同樣遵循現代計算機的物理結構，只不過將運算單元和控制單元集成在一個電路芯片上，稱為微處理器。
下面分別簡述這五大部件的基本功能：
1. 運算器
又名“算術邏輯部件”，簡稱“邏輯部件ALU ( Arithmatic Logic Unit)”。它是實現各種算術運算和邏輯運行的實際執行部件。算術運算是指各種數值運算；邏輯運算則是指因果關系判斷的非數值運算。運算器的核心部件就是加法器和高速寄存器，前者用于實施運算，后者用于存放參加運算的各類數據和運算結果。
2．控制器
控制器是分析和執行指令的部件，也是統一指揮和控制計算機各部件按時序協調操作的部件。計算機之所以能自動、連續地工作就是依靠控制器的統一指揮?？刂破魍ǔＪ怯梢惶讖碗s的電子電路組成，現在普遍采用超大規模的集成電路。
控制器與運算器都集成在一塊超大規模的芯片中，形成整個計算機系統的核心，這就是我們常說的中央處理器－CPU（Central Processing Unit）。中央處理器是計算機硬件的核心，是計算機的心臟。微型計算機的中央處理器又稱為微處理器。
3．存儲器
一般是指內部存儲器，或稱“主存儲器” 。內部存儲器是計算機的記憶部件，用于存放正在運行的程序及數據。內部存儲器通常由許許多多的記憶單元組成，各種數據存放在這一個個存儲單元中，當需要存入或取出時，可通過該數據所在單元的地址對該數據進行訪問。
內部存儲器按其存儲信息的方式可以分為只讀存儲器ROM(Read Only Memory)、隨機存儲器RAM(RandomAccess Memory)和高速緩沖存儲器Cache三種。
4．輸入設備
輸入設備是計算機用來接收外界信息的設備，人們利用它送入程序、數據和各種信息。輸入設備一般是由兩部分組成，即：輸入接口電路和輸入裝置。輸入接口電路是輸入設備中將輸入裝置(外設的一類)與主機相連的部件，如鍵盤、鼠標接口，通常集成于計算機主板上。也就是說輸入裝置一般必須通過輸入接口電路掛接在計算機上才能使用。最常見的輸入設備當然就是鍵盤和鼠標了，掃描儀也是輸入設備，現在還有一種用于手寫輸入的手寫光電筆也屬于輸入設備。
5．輸出設備
輸出設備的功能與上面所介紹的“輸入設備”相反，它是將計算機處理后的信息或中間結果以某種人們可以識別的形式表示出來。輸出設備與輸入設備一樣，也包括兩個部分，即輸出接口電路和輸出裝置。輸出接口電路是用來連接計算機系統與外部輸出設備的，如顯卡是用來連接顯示器這樣一種輸出設備的，聲卡可以連接主機與音箱之類的輸出設備；打印機接口則是用來連接打印機與主機系統的。輸出裝置就是上面所說的顯示器、音箱、打印機、繪圖儀等。
6．總線
除了上述5大部件外，計算機系統中還必須有總線（Bus）。計算機系統通過總線將CPU、主存儲器及I/O設備連接起來。
總線是構成計算機系統的骨架，是多個系統部件之間進行數據傳送的公共通路。借助于總線連接，計算機在各部件之間實現傳送地址、數據和控制信息的操作。
按照信號類型，可將總線分為數據總線、地址總線和控制總線。其中，數據總線主要傳送數據，是雙向的，既可以輸入，又可以輸出；地址總線傳送地址信息，是單向的，決定數據或命令傳送給誰；而控制總線則傳送各種控制信號。