Центральный процессор (CPU, Central Processing Unit) — это сверхмасштабная интегральная схема, которая выполняет вычислительную и управляющую функции компьютера. Его основные функции заключаются в интерпретации компьютерных команд и обработке данных в программном обеспечении.

Центральный процессор включает в себя арифметико-логический блок (АЛУ), высокоскоростной кэш-память (Cache), а также шину данных (Data), управления и состояния, обеспечивающие связь между ними. Вместе с внутренней памятью (Memory) и устройствами ввода-вывода (I/O) он образует три основных компонента электронного компьютера.

С точки зрения логики CPU можно разделить на три модуля: управляющий блок, вычислительный блок и запоминающий блок. Эти три части соединены внутри процессора шиной.
Управляющий блок
Управляющий блок является центром управления и координации всей ЦП. Он включает регистр команд IR (Instruction Register), декодер команд ID (Instruction Decoder) и операционный контроллер OC (Operation Controller), играя ключевую роль в обеспечении упорядоченной работы компьютера. Управляющий блок последовательно извлекает команды из памяти, поступая их в регистр команд IR, анализирует команду (декодирует), определяет необходимые операции, а затем через операционный контроллер OC подает микропульсные сигналы управления соответствующим устройствам в соответствии с заданным временем. Операционный контроллер OC включает в себя генератор тактовых импульсов, матрицу управления, генератор тактовых импульсов, схему сброса и схему запуска/остановки, а также другие элементы логического управления.

Операционный блок
Ядро операционного блока. Может выполнять арифметические операции (включая основные операции сложения, вычитания, умножения, деления, а также дополнительные операции) и логические операции (такие как сдвиги, логические тесты или сравнение двух значений). В отличие от управляющего блока, операционный блок выполняет действия на основе команд, поступающих от управляющего блока, то есть все операции, выполняемые операционным блоком, осуществляются под управлением сигналов управления, исходящих от управляющего блока. Таким образом, операционный блок является исполнительным компонентом.

Память
Включает кэш-память внутри микропроцессора и набор регистров. Служит временным хранилищем данных в процессоре, где сохраняются данные, ожидающие обработки, или уже обработанные данные. Время доступа к регистрам в процессоре значительно короче времени доступа к памяти. Использование регистров позволяет сократить количество обращений процессора к памяти, тем самым повышая скорость работы процессора. Однако из-за ограничений площади и степени интеграции чипа емкость регистра может быть недостаточно большой. Регистры делятся на специализированные и универсальные. Специализированные регистры предназначены для хранения фиксированных данных, каждый из которых имеет определённое назначение. Универсальные регистры имеют более широкое применение и могут быть использованы программистом в различных целях. Количество универсальных регистров варьируется в зависимости от типа микропроцессора