按照冯・诺依曼提出的“存储程序和程序控制”的原理，人们预先编好程序，利用输入设备把程序输入内存，计算机在控制器控制下，从内存中逐条取出程序指令给运算器执行，再把结果送回内存，由输出设备输出。这一原理就是计算机最主要的工作特点。
一般地，一条指令的执行过程如下：
①取指令。根据当前控制器中程序计数器的指令起始地址值，从内存中取出指令送到控制器的指令寄存器存储起来。
②分析指令。将指令寄存器中存放的指令送往指令译码器，对操作码进行译码，即将指令的操作码转换成相应的控制电位信号，由地址码确定操作数地址。
③执行指令。由操作控制部件发出完成该操作所需要的一系列控制信息，驱动相应部件完成该指令所要求的操作。
④程序计数器自动加1。为执行下一条指令做好准备，即形成下一条指令地址。
一般把计算机完成一条指令所花费的时间称为一个指令周期，指令周期越短，指令执行速度越快。通常人们所说的CPU主频又叫工作频率，反映了指令执行周期的长短。
计算机的工作就是执行程序，即自动、连续地执行一系列指令，而程序开发人员的工作就是编制程序。
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