（一）馮·諾依曼體系結構
數字計算機的數制採用二進制；計算機應該按照程序順序執行；計算機由控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。
（1）控制器
控制器是整個計算機的指揮中心，它取出程序中的控制信息，經分析後，便按要求發出操作控制信號，使各部分協調一致地工作。
由算術邏輯單元（ALU）、累加器、狀態寄存器和通用寄存器組等組成。算術邏輯單元用於算術運算、邏輯運算及移位、求補等操作；累加器用於暫存被操作數和運算結果；通用寄存器組是一組寄存器，運算時用於暫存操作數和數據地址；狀態寄存器也稱標誌寄存器，它用於存放算術邏輯單元工作中產生的狀態信息。
（2）運算器
運算器負責程序的運算與邏輯判斷，包括基本算數運算和邏輯運算。
由指令指針寄存器（IP）、指令寄存器（IR）、控制邏輯電路和時鐘控制電路等到組成。指令指針寄存器用於產生及存放下一條待取指令的地址。指令寄存器用於存放正在執行的指令。
（3）存儲器
存儲器系統包括主存儲器（內存）、輔助存儲器（外存）和高速緩衝存儲器（cache）。三者按存儲速度、存儲容量和位價格組成存儲器層次結構。
（4）輸入設備
把程序和數據等信息轉換成計算機所適用的編碼，並順序送往內存。常見的輸入設備有鍵盤、鼠標器、掃描儀等。
（5）輸出設備
把計算機處理的數據、計算結果等內部信息按人們要求的形式輸出。常見的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀等。
（二）中央處理器（CPU）
由控制器和運算器組成的集成電路芯片，處理指令並作運算。
（1）指令
包括操作碼和操作數，操作碼是計算機執行的操作，操作數參與操作的數本身或在內存中的位置。
（2）字長
參與運算處理傳輸的一個整體單元，叫做字。字的二進制位數稱爲字長。
目前一般是32位或64位處理器。字長決定虛擬存儲器容量，32位最多支持2的32次方=4G大小。
（3）主頻
CPU內核工作時鐘頻率，一個時鐘週期執行一條運算指令，是標準計算機運算速度的主要參數。但是隻有在提高主頻的同時，各分系統運算速度和數據傳輸速度都提升才能提升電腦性能。
（三）存儲器
（1）隨機讀寫存儲器（RAM）
斷電後數據丟失，可讀可寫，速度介於cache和外存之間。
分爲靜態隨機存儲器（SRAM)和動態隨機存儲器（DRAM)。SRAM速度快於DRAM，常用於CPU緩存；DRAM常用於系統主存。
（2）只讀存儲器（ROM）
斷電後數據不丟失，只能讀不能寫，如BIOS引導程序存放在ROM中。
（四）總線
（1）南北橋
南橋負責IO，如軟驅、硬盤、鍵盤以及附加卡的數據交換。
北橋用於CPU和內存、顯卡、PCI交換數據，比南橋重要，連接系統總線。
（2）系統總線
包括數據總線、地址總線和控制總線三部分。