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计算机的基本工作原理是存储程序和进行程序控制。预先把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据输入到计算机内存中，每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地方去等步骤。计算机在运行时，先从内存中取出第1条指令，通过控制器的译码器接受指令的要求，再从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，取出第2条指令，在控制器的指挥下完成规定操作，依次进行下去，直至遇到停止指令。
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程序与数据一样存储。按照程序编排的顺序，一步一步地取出命令，自动完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1945年提出来的，故称其为冯.诺依曼原理。虽然现在的计算机系统从性能指标、运算速度、工作方式、应用领域和价格等方面与当时的计算机有很大差别，但基本结构没有变。
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在计算机中基本上有两股信息在流动。一种是数据，即各种原始数据、中间结果和程序等。原始数据和程序要由输入设备输入并经运算器存于存储器中，最后结果由运算器通过输出设备输出。在运行过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，中间结果也要存入存储器中。人们用机器自身所具有的指令编写指令序列，即程序，并以数据的形式由存储器送入控制器，再由控制器向机器的各个部分发出相应的控制信号。另一种信息是控制信息，它控制机器的各部件执行指令规定的各种操作。
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在计算机系统中，各部件之间传输信息的通路叫总线，通常分为芯片内总线（用于集成电路芯片内部各部分的连接）、元件级总线（用于一块电路板内多个元器件的连接）、系统总线（用于计算机各组成部分的连接）和外总线（用于计算机与外设或计算机与计算机之间的连接或通信）。其中系统总线又分为数据总线、地址总线和控制总线。
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（1）数据总线：用于传递数据信息。数据总线的宽度指组成数据总线的信号线的数目，它决定了在该总线上一次可以传送的二进制数的位数。
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（2）地址总线：用于传送地址信息，指示数据总线上数据的来源或去向。
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（1）ISA总线：是工业标准总线，16位数据线，24位地址线，数据传输速率为16MB/s。
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（2）EISA总线：是扩充工业标准的缩写，32位数据线，32位地址线，数据传输速率为32MB/s。
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（3）PCI总线：有两种标准，适用于32位机的124个信号的标准和适用于64位机的188个信号的标准。传输速率至少为133MB/s。
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