中央處理器CPU

整個計算器所有部件都由控制器所控制，CPU集成了控制器和運算器。

資料和指令進出CPU都要先經過緩衝暫存器。指令暫存器用來存放當前正在執行的指令。PC用來存放下一條要執行的指令，地址暫存器存放CPU當前需要訪問的記憶體的地址。

程式執行之前，所有的指令都要先放入儲存器，如果要執行該程式，那麼首先要把首條指令的地址送到PC。

指令進入快取。CPU判斷從記憶體中讀入快取的到底是指令還是資料，根據時間來判斷。由於現在處在取指令週期，所以現在從記憶體中送入緩衝區的一定是指令，送入指令暫存器。經過指令譯碼器，譯碼的結果告訴操作控制器。指令執行要操作的資料的地址碼通過內部匯流排送給地址暫存器。執行週期，從記憶體中讀出的是資料，送給ALU加工運算。

指令週期：CPU從記憶體中取出一條指令並執行這條指令的時間做總和。不同的指令週期不同。一個指令週期包含若干個CPU週期。

CPU週期：又稱機器週期，用從記憶體讀取一條指令字的最短時間，即訪問一次記憶體的最短時間定義的。

時鐘週期：一個通常稱為節拍脈衝或者T週期，一個CPU週期包含若干個時鐘週期（一般是四個時鐘週期）。

時鐘源：

指令執行的時候必須按照一定的順序，比如什麼時候取指令，取完指令之後該怎麼做，那麼這個順序怎麼控制呢，就需要時間來控制。原始的脈衝經過改造之後，就成了T1,T2,T3,T4。T1為第一個時鐘週期，T2為第二個，以此類推。

任何一個命令通過CPU控制線發出之後，並不是直接發出，必須和T1,T2,T3,T4與操作。例如三個命令LDR1,LDR2,LDR3，在一個CPU週期的第四步完成，所以我們讓它們和T4,和做與操作。

在前600ns，T4為低電平，所以三個命令都不能發出去。在後200ns，T4為高電平，三個命令才能發出去。

一個CPU週期無論有幾個動作都需要在四步以內完成。

一個指令指令如果四步之內可以完成，那麼就分配一個CPU週期，如果八步之內可以完成，那麼就分配兩個CPU週期。