在我的博客 计算机硬件系统（一）—计算机硬件系统的组成 中，大致介绍了计算机硬件系统的组成部分，现在来进步一了解计算机的硬件系统。
微型计算机硬件系统是由微处理器（CPU）、内存储器、外存储器和输入输出设备构成的。
系统采用总线结构，各部件之间通过总线相连组成一个完整的计算机系统，如下图所示：
今天，先来了解微处理器CPU。
微型机将运算器和控制器制作在一个芯片上，这个芯片就是中央处理器（Central Processing Unit，CPU），也叫做微处理器。CPU是微型计算机的核心，它由极其复杂的电子线路组成，是信息加工处理的中心部件，主要完成各种算术及逻辑运算，并控制计算机各部件协调地工作。
CPU的基本功能是高速而准确地执行人们预先编排好并存放在存储器中的指令。每种CPU都有一组它能够执行的基本指令，例如完成两个整数的加、减、乘、除四则运算的指令等等。一种CPU所能执行的基本指令有几十种到几百种。这些指令的全体构成CPU的指令集合，称为指令系统。不同的CPU的指令系统一般是不相同的。
1、CPU的基本结构
CPU的基本组成部分包括：一组称为“寄存器”的高速存储单元，它们用于在CPU内部的数据和其他信息存储；一个或几个执行基本算术逻辑动作的计算部件，称为“算术逻辑单元”（ALU），它们实际执行计算任务；一个作为CPU控制中心的程序控制单元，称为“控制器”，它处理各种指令，控制各部件的活动。
CPU的基本结构如下：
程序控制单元是CPU的核心，当一条指令进入CPU后，它分析检查该指令的内容，确定指令要求完成的动作以及指令的有关参数。例如，如果是一条加法指令，指明被加数在内存的某个地方。程序控制单元要指挥内存把数据送到CPU来。当计算所需要的数据准备好后，算术逻辑部件就可以执行指令所要求的计算。计算完成后，程序控制单元还要按照指令要求把计算结果存入数据寄存器，或者你存入内存储器中。
CPU里必须包含算术逻辑单元，用来完成算术运算和逻辑运算。许多CPU种还设置了两个运算单元，一个用来执行整数运算和逻辑运算，另一个用于浮点数运算。
CPU的另一个重要部分是一组寄存器，其中包括一个指令寄存器，用于存放从内存中取出当前要执行的指令；若干个控制寄存器，是CPU在工作过程中要用到的；若干个数据寄存器，是提供给程序控制单元和算术逻辑部件在计算过程中临时存放数据用的。
一个数据寄存器能够存放的二进制数据位数一般与CPU的字长是相等的。通用数据寄存器个数对于CPU的性能有很大影响。目前的CPU一般设置十几个到几十个数据寄存器，有些CPU，如采用RISC（精减指令结构）技术制造的CPU，设置了包含更多寄存器的寄存器组。
2、CPU的性能指标
CPU性能的高低直接决定了一个微型计算机系统的档次，CPU性能是由以下几个主要因素决定的：
（1）CPU执行指令的速度
CPU执行指令的速度即CPU每秒所能执行的指令的条数，它与“系统时钟”有直接的关系。系统时钟不在CPU芯片内，是一个独立的部件，在计算机工作过程中，系统时钟每隔一定的时间间隔发出脉冲式的电信号，这种脉冲信号控制着系统部件的动作速度，使它们能够协调同步，就好像一个定时响铃的钟表，人们按照它的铃声来安排作息时间一样。
CPU的标准工作频率就是人们常说的CPU“主频”。CPU主频以MHz（兆赫）或GHz（吉赫）为单位计算，1MHz指每秒发出一百万次脉冲。显然，在其他因素相同的情况下，主频越高的CPU运算速度越快。
双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力。
（2）CPU的字长
字长即CPU一次所能处理数据的二进制位数。如果一个CPU的字长是8位，没执行一条指令可以处理8位二进制数据。如果要处理更多的位数的数据，就需要执行多条指令。
按CPU的字长可将微型机分为8位机、16位机、32位机和64位机等类型。
（3）指令本身的处理能力
早期CPU只包含一些功能比较弱的基本指令，例如，从算术指令看，可能只包含最基本的整数加、减法和乘法指令，而整数除法运算就要由许多条指令组成的程序来完成；对浮点数的计算需要执行由更多基本指令组成的程序。随着制造技术的进步，后来的CPU在基本指令集里提供了很多复杂运算的指令，这样一条指令能够完成的工作就增加了，指令的种类就增加了，CPU的处理能力也就增强了。
当然，这种增加指令功能和种类的做法只是一种提高性能的途径。在CPU芯片设计技术方面，“精减指令系统”RISC芯片技术把过去复杂的指令系统最大限度的简化成基本指令集，使指令系统非常简洁，指令的执行速度大大加快，也能够提高CPU芯片的运行速度。