计算机硬件基本结构是由冯·诺依曼（John von Neumann）提出的。冯·诺依曼是20世纪最伟大的科学家之一，他在计算机科学领域做出了巨大的贡献。他提出了一种被称为“冯·诺依曼架构”的计算机体系结构，这种架构至今仍是现代计算机系统的基础。
冯·诺依曼架构的核心思想是将计算机分为五个主要部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这些部分通过数据总线相互连接，使得计算机能够执行各种操作。
1. 运算器（Arithmetic Logic Unit）：运算器负责执行算术和逻辑运算。它包括一个累加器（Accumulator）、一个寄存器（Register）和一个算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit）。累加器用于存储中间结果，寄存器用于暂存数据，算术逻辑单元则负责执行基本的算术和逻辑运算。
2. 控制器（Central Processing Unit）：控制器负责协调各个部件的工作，确保计算机按照预定的程序运行。控制器通常包括指令寄存器、程序计数器、地址寄存器和控制逻辑等组件。指令寄存器用于存储即将执行的指令，程序计数器记录当前正在执行的指令的地址，地址寄存器用于访问内存中的指令和数据，控制逻辑则负责处理各种中断和异常情况。
3. 存储器（Memory）：存储器用于存储程序和数据。冯·诺依曼架构将存储器分为两个主要部分：随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）和只读存储器（Read-Only Memory，ROM）。RAM用于临时存储程序和数据，而ROM则用于存储固定的程序代码。
4. 输入设备（Input Devices）：输入设备用于接收用户输入的数据。常见的输入设备有键盘、鼠标和扫描仪等。这些设备将用户的输入转换为计算机能够识别的信号，然后传递给控制器进行处理。
5. 输出设备（Output Devices）：输出设备用于向用户提供计算机处理后的结果。常见的输出设备有显示器、打印机和扬声器等。这些设备将计算机处理后的数据转换为可视化、打印或听觉的形式，以便用户理解和使用。
冯·诺依曼架构为计算机的发展奠定了基础，使得计算机能够高效地执行各种复杂的计算任务。然而，随着计算机技术的发展，冯·诺依曼架构也面临着一些挑战，如速度瓶颈、能耗问题和并行计算等。尽管如此，冯·诺依曼架构仍然是现代计算机体系结构的基石，许多新的计算机系统都是在这个架构的基础上进行改进和发展的。
