中央处理器是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（core）和控制核心（control unit），是多种计算机处理部件中最为主要研究对象之一。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。中央处理器主要包括运算器（算术逻辑运算单元）和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。

CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。①逻辑部件。运算逻辑部件可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址运算和转换。②寄存器。寄存器部件，包括寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定点数和浮点数两类，它们用来保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间（或最终）的操作结果。通用寄存器是中央处理器的重要部件之一。③控制部件。控制部件主要是负责对指令译码，并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。

其结构有两种：一种是以微存储为核心的微程序控制方式；一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。

微存储中保持微码，每一个微码对应于一个最基本的微操作，又称微指令；各条指令是由不同序列的微码组成，这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后，即发出一定时序的控制信号，按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作，即可完成某条指令的执行。

简单指令是由（3～5）个微操作组成，复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。

CPU的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，并执行指令。计算机的所有操作都受CPU控制，CPU的性能指标直接决定了计算机的性能指标。CPU具有以下4个方面的基本功能：数据通信、资源共享、分布式处理、提供系统可靠性。

CPU的运作原理可基本分为四个阶段：提取（fetch）、解码（decode）、执行（execute）和写回（writeback）。首先，从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器。而后，对指令译码，把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。

计算机的性能在很大程度上由CPU的性能决定，而CPU的性能主要体现在其运行程序的速度上。影响运行速度的性能指标包括CPU的工作频率、高速缓存容量、指令系统和逻辑结构等参数。