CPU的功能

CPU实质包括运算器和控制器两大部分，对于冯诺依曼结构的计算机而言，一旦程序进入存储之后，就可由计算机自动完成指令和执行指令的任务，控制器就是专用于完成此项工作的，它负责协调并控制计算机各部件执行程序的序列，其基本功能就是取指令、分析指令和执行指令。

1、取指令

控制器必须具备能自动的从存储器中取出指令的功能。为此，要求控制器能自动形成指令的地址，并能发出取指令的命令，将对应地址的指令取到控制器中。第一条指令的地址可以人为指定，也可由系统设定。

2、分析指令

分析指令包括两部分的内容：其一，分析此指令要完成什么操作，即控制器需发出什么操作命令；其二，分析参与这次操作的操作数地址，即操作数的有效地址。

3、执行指令

执行指令就是根据分析指令产生的“操作命令”和“操作数地址”的要求，形成操作控制信号序列(不同的 指令有不同的操作控制信号序列)，通过对运算器，存储器已经I/O设备的操作，执行每条指令。
此外，控制器还必须能控制程序的输入和运算结果的输出（即控制主机与I/O设备交换信息）以及对总线的管理，甚至能处理机器运行过程中出现的异常情况（如掉电）和特殊请求（如打印机请求打印一行字符），即处理中断的能力。
总之，cpu必须具有控制程序的顺序执行（称指令控制）、产生完成每条指令所需的控制命令（称操作控制）、对各种操作加以时间上的控制（称时间控制）、对数据进行算术运算和逻辑运算（数据加工）已经处理中断等功能。

根据cpu的功能不难设想，要取指令，必须要有一个寄存器专用于存放当前指令的地址；要分析指令，必须有存放当前指令的寄存器和对指令操作码进行译码的部件；要执行指令，必须要有一个能发出各种操作命令序列的控制部件CU；要完成算术运算和逻辑运算，必须要有存放操作数的寄存器和实现算逻运算的部件ALU；为了处理异常情况和特殊请求，还必须有中断系统。可见，CPU可由四大部分组成。