世界上第一臺(tái)電子數(shù)字式計(jì)算機(jī)eniac（electronicdiscretevariableautomaticcomputer）（如圖1所示）于1946年2月15日在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)正式投入運(yùn)行，奠定了電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)，開(kāi)辟了一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的新紀(jì)元。
圖1eniac
1946年6月，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了重大的改進(jìn)理論，主要有兩點(diǎn)：其一是電子計(jì)算機(jī)應(yīng)該以二進(jìn)制為運(yùn)算基礎(chǔ)，其二是電子計(jì)算機(jī)應(yīng)采用“存儲(chǔ)程序”方式工作。馮·諾依曼體制的主要思想（如圖2所示）包括：
（1）采用二進(jìn)制代碼形式表示信息（數(shù)據(jù)、指令）；
（2）采用存儲(chǔ)程序工作方式（馮·諾依曼思想最核心的概念）；
（3）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由五大部件（運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備）組成。
圖2馮·諾依曼體制
這些思想奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，并且開(kāi)創(chuàng)了程序設(shè)計(jì)的新時(shí)代。馮·諾依曼對(duì)計(jì)算機(jī)界的最大貢獻(xiàn)在于“存儲(chǔ)程序控制”概念的提出和實(shí)現(xiàn)，主要包含以下三個(gè)方面的思想。
（1）根據(jù)任務(wù)編制程序
計(jì)算機(jī)對(duì)任務(wù)的處理，首先必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法，而算法是通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，程序就是一條條的指令，告訴計(jì)算機(jī)按照一定的步驟不斷地去執(zhí)行。程序中還應(yīng)提供需要處理的數(shù)據(jù)，或者規(guī)定計(jì)算機(jī)在什么時(shí)候、什么情況下從輸入設(shè)備取得數(shù)據(jù)，或向輸出設(shè)備輸出數(shù)據(jù)。
（2）將編制好的程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部
計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制文件，也就是一串0和1的組合。我們編寫的程序，不管使用哪種語(yǔ)言，如匯編語(yǔ)言、c、java等，最終都要編譯成二進(jìn)制代碼，也就是機(jī)器語(yǔ)言，計(jì)算機(jī)才能夠讀懂和識(shí)別，才能按照一條條指令去執(zhí)行diangon.com。因此，編寫好的程序最終將變?yōu)橹噶钚蛄泻驮紨?shù)據(jù)，保存在存儲(chǔ)器中，提供給計(jì)算機(jī)執(zhí)行。
（3）計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)、連續(xù)地執(zhí)行程序，并得到需要的結(jié)果
存儲(chǔ)器就是一個(gè)個(gè)小房間，并且按照一定的地址進(jìn)行編號(hào)，需要執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制代碼的形式存放在存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)開(kāi)始執(zhí)行程序，設(shè)置一個(gè)程序計(jì)數(shù)器pc（programcounter）指向需要執(zhí)行的指令或者代碼處，每執(zhí)行一個(gè)字節(jié)的指令，pc計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，如果程序需要轉(zhuǎn)移，pc指向轉(zhuǎn)移地址處，按照轉(zhuǎn)移地址讀取后續(xù)指令。計(jì)算機(jī)就是這樣能夠自動(dòng)地、連續(xù)不斷地從存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，并且完成相應(yīng)操作，直到整個(gè)程序執(zhí)行完畢。
馮·諾依曼的這些理論的提出，解決了計(jì)算機(jī)運(yùn)算自動(dòng)化的問(wèn)題和速度配合問(wèn)題，對(duì)后來(lái)計(jì)算機(jī)的發(fā)展起到了決定性的作用。直至今天，絕大部分的計(jì)算機(jī)還是采用馮·諾依曼方式工作。