中央處理器（CPU）
由運算器和控制器組成
運算器
負責完成算數、邏輯運算功能，通常由ALU（算數/邏輯單元）、暫存器、多路轉換器、資料匯流排構成
控制器
負責訪問程式指令，進行指令譯碼，並協調其他裝置，通常由程式計數器（PC）、指令暫存器、指令譯碼器、狀態/條件暫存器、時序發生器、位操作訊號發生器組成
運算器：
程式計數器（PC）
用於存放下一條指令所在單元的地址
指令暫存器（IR）
存放當前從主存讀出的正在執行的一條命令
指令譯碼器
分析指令的操作碼，以決定操作的性質和方法
計算機執行指令過程
- 處理器首先從PC中取出指令在記憶體中的地址，透過地址匯流排定址獲取
- 把記憶體中取出的這條指令經資料匯流排送往指令暫存器中
- 指令的操作碼被送到指令譯碼器中譯碼，地址碼則送到地址形成的部件，地址形成部件根據指令特徵將地址碼形成有效地址，取出資料參與操作
暫存器
用於暫存定址和計算過程的資訊。分為：
- 累加器
是一個資料暫存器，在運算過程中暫時存放被運算元和中間運算結果。是通用暫存器的一種。
- 通用暫存器組
是CPU中的一組工作暫存器，用於暫存運算元或地址
- 其他暫存器
標誌暫存器、指令暫存器
匯流排
- 匯流排是一種內部結構，它是CPU、記憶體、輸入/輸出裝置傳遞資訊的共用通道，主機的各部件透過匯流排互相連線，外部裝置透過響相應的介面電路與匯流排連線，從而形成了計算機硬體系統
- 系統匯流排包含三種不同功能的匯流排，即資料匯流排（DB）、地址匯流排（AB）、控制匯流排（CB）
- 資料匯流排（Data Bus）用於傳遞資料資訊
- 地址匯流排（Address Bus）專門用來傳送地址
- 控制匯流排（Control Bus）用來傳送控制訊號和時序訊號
- 匯流排資料傳輸速率
- 匯流排資料傳輸速率=時脈頻率/每個匯流排包含的時鐘週期*每個匯流排週期傳送的位元組數
- 例如：某系統匯流排的一個匯流排週期包含3個時鐘週期，每個匯流排週期中可以傳送32位資料。若匯流排的時脈頻率為33Mhz，則匯流排的頻寬（即傳輸速率）應該是多少？
- 根據上述公式得出：33MHz/3*32b=11M*32b
=11M*4B
=44MB/s
- 方式二：速度=傳輸資料總量/傳輸花費時間
=32bit/（3*1/33M）
=32*11Mbit/s
=44MB/s
CPU特性
- 指令週期
取出並執行一條指令所需的時間，也叫機器週期（取指、分析、執行）
- 匯流排週期
指CPU從儲存器或I/O埠進行一次訪問（存取一個位元組）所需的時間，也稱為主振週期
- 時鐘週期
也成為震盪週期，是計算機最基本的、最小的時間單位。定義為時鐘脈衝的倒數
- 它們之間的關係
一個指令週期可劃分為一個或多個匯流排週期，根據指令不同，需要的匯流排週期也不同；而一個匯流排週期又可分為幾個時鐘週期，通常是4個時鐘週期，有些計算機可能不同