中央处理器由运算器和控制器两大部分组成。
运算器接收从控制器送来的命令并执行相应的动作，对数据进行加工和处理。
运算器主要由算术逻辑单元（ALU）、暂存寄存器、累加寄存器、程序状态字寄存器（PSW）、通用寄存器组、计数器（CT）、移位器组成。
程序状态字寄存器用于保存系统的运行状态。条件转移指令执行时，需对标志寄存器的内容进行测试，判断是否满足转移条件。
程序状态字寄存器用于存放程序状态字，而程序状态字的各位表征程序和机器运行状态，如：含有进位标志C、结果为零标志Z等。
通用寄存器用于存放操作数和各种地址信息等，其位数与机器字长相等，这样便于操作控制。
控制器的基本功能就是执行指令，每条指令的执行是由控制器发出的一组微操作实现的。
控制器的功能是取指令、分析指令和执行指令，并产生有关操作控制信号。
控制器由硬布线控制器和微程序控制器两种类型。
控制器由程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器、存储器地址寄存器（MAR）、存储器数据寄存器（MDR）、时序系统和微操作信号发生器等组成。
控制器的工作原理是根据指令操作码、指令的执行步骤（微命令序列）和条件信号来形成当前计算机个部件要用到的控制信号。计算机整机各硬件系统在这些控制信号的控制下协同运行，产生预期的执行结果。
程序计数器用于存放下一条指令在主存中的地址，具有自增功能。
程序计数器的内容为下一条指令在主存中的地址，所以程序计数器的位数与存储器地址的位数相等，而存储器地址取决于存储器的容量，由此可知，程序计数器的位数取决于存储器的容量。
指令寄存器用于存放当前正在执行的指令。
指令寄存器中保存当前正在执行的指令，所以其位数取决于指令字长。
指令译码器：仅对操作码字段进行译码，向控制器提供特定的操作信号。
指令译码器仅对操作码字段进行译码，借以确定指令的操作功能。
微操作信号发生器：根据IR的内容（指令）、PSW的内容（状态信息）及时序信号，产生控制整个计算机系统所需的各种控制信号，其结构有组合逻辑型和存储逻辑型两种。
用户可见的寄存器：通用寄存器组、程序状态字寄存器、程序计数器。
用户不可见（对用户透明）的寄存器：存储器地址寄存器、存储器数据寄存器、指令寄存器。
数据总线的位数与处理器的位数相同，也就表示了CPU一次能处理的数据的位数，即CPU的位数。（n位CPU表示有n条数据总线）
转移指令时，需要判别转移是否成功，若成功则PC修改为转移指令的目标地址，否则下一条指令的地址仍然为PC自增后的地址。
一条无条件跳转指令的指令周期内，PC的值被修改了2次。取指周期结束后，PC值自动加1；执行周期中，PC值修改为要跳转的地址。
地址译码器是主存等存储器的组成部分，其作用是根据输入的地址码唯一选定一个存储单元，它不是CPU的组成部分。
间指周期的作用是去操作数的有效地址，故间指周期结束后，MDR中的内容为操作数地址。
CPU中专用寄存器由程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、存储器数据寄存器（MDR）、存储器地址寄存器（MAR）和程序状态字寄存器（PSW）。