阿蘭？圖靈在1937年首次提出了一個通用計算設(shè)備的設(shè)想。他設(shè)想所有的計算都可能在一種特殊的機器上執(zhí)行，這就是現(xiàn)在所說的圖靈機。如果我們把計算機定義成一個數(shù)據(jù)處理器，計算機就可以被看作是一個接收輸入數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)的黑盒。盡管這個模型能夠體現(xiàn)現(xiàn)代計算機的功能，但是它的定義還是太狹窄，因為按照這種定義，便攜式計算器也可以認為是計算機。

　　基于通用圖靈機建造的計算機都是在存儲器中存儲數(shù)據(jù)的。在1944 ~ 1945年期間，馮？諾依曼指出，鑒于程序和數(shù)據(jù)在邏輯上是相同的，程序也能存儲在計算機的存儲器中。

　　馮？諾依曼結(jié)構(gòu)又稱作普林斯頓體系結(jié)構(gòu)（Princetion Architecture），這是由于馮？諾依曼當時在普林斯頓大學任職。該結(jié)構(gòu)自提出以來，主導了電子計算機半個多世紀的發(fā)展，是計算機發(fā)展史上最重要的體系結(jié)構(gòu)，是通用計算機使用的最主要結(jié)構(gòu)。

　　馮？諾依曼理論的思想是：應該把程序也存儲在存儲器里，讓計算機自己負責從存儲器里提取指令，執(zhí)行指令，并循環(huán)式地執(zhí)行這兩個動作，如圖2？5 所示。這樣計算機在執(zhí)行程序的過程中，就可以完全擺脫外界的影響，以自己可能的速度（電子的速度）自動地運行。按照這種原理構(gòu)造出來的計算機就是“存儲程序控制計算機”，也被稱作“馮？諾依曼計算機”，簡稱馮？諾依曼機。

　　從20世紀初，物理學和電子學科學家們就在爭論制造可以進行數(shù)值計算的機器應該采用什么樣的結(jié)構(gòu)。人們被十進制這個人類習慣的計數(shù)方法所困擾，著名的ENIAC就是用的十進制，那時以研制模擬計算機的呼聲更為響亮和有力。20世紀40年代，馮？諾依曼大膽地提出：拋棄十進制，采用二進制作為數(shù)字計算機的數(shù)制基礎(chǔ)。同時，他還提出預先編制計算程序，然后由計算機來按照事前制定的計算順序來執(zhí)行數(shù)值計算工作的思想，奠定了馮？諾依曼結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，這就是著名的“存儲程序控制原理”。 1946年6月，馮？諾依曼在“關(guān)于電子計算裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探”的報告中正式提出了以二進制、程序存儲和程序控制為核心的一系列思想，對ENIAC的缺陷進行了有效的改進，從而奠定了馮？諾依曼計算機的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。計算機經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，其體系結(jié)構(gòu)也發(fā)生了許多改進，但馮？諾依曼提出的數(shù)字計算機的原則仍然沒有突破。馮？諾依曼理論的要點：指令像數(shù)據(jù)那樣存放在存儲器中，并可以像數(shù)據(jù)那樣進行處理。指令格式使用二進制機器碼表示。使用程序存儲控制方式工作。這3條內(nèi)容合稱馮？諾依曼原理。EDVAC是最早采用馮？諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計算機。大半個世紀過去了，直到今天商品化的計算機還基本遵循著馮？諾依曼提出的原理。