2.2.1　运算器

运算器是计算机的核心部件，是对信息进行加工、运算的部件；它的速度几乎决定了计算机的计算速度。其主要功能是对二进制编码进行算术运算和逻辑运算。参加运算的数由控制器指示从存储器或寄存器内取到运算器。运算器由算术与逻辑运算部件（ALU）和一组通用寄存器及专用寄存器组成。寄存器用于暂时存放频繁参加运算的数据，如图2-3所示。

图2-3　运算器和控制器

1.ALU

ALU即运算器，负责进行算术与逻辑运算。某些处理器中，将ALU切分为两部分，即算术单元（AU）与逻辑单元（LU）。某些处理器包含一个以上的AU（如一个用来进行定点操作，另一个进行浮点操作）。（个人计算机中，浮点操作有时由被称为数字协处理器的浮点单元完成。）

几乎来自于存储器的所有数据都要经过ALU，即使不进行计算的数据传送操作（指令），如形成一个程序的转移地址的指令，也需要通过ALU把地址数据送到所指定的内部寄存器或存储器。运算器从技术实现的角度分为两部分：定点运算器和浮点运算器。

2.寄存器组

寄存器（Register）是CPU内部重要的数据存储资源，用来临时存放参与ALU运算的各种数据，它是具有存储特性的内部高速单元。寄存器主要有数据寄存器、指令寄存器和指令计数器等。

数据寄存器用来存放需要临时存放的数据，如图2-3中的R1～R3。数据寄存器的数据存取速度要比存储器的数据存取速度快得多。

指令寄存器存放程序的指令代码（见图2-3中寄存器组中的I），它存放从存储器中取来的指令码，经由控制器，产生控制各个部件的工作信号和各种输出控制信号。

程序计数器（PC）是计算机处理器中的寄存器，它包含当前正在执行指令的地址（位置）。当每个指令被获取，程序计数器的存储地址加一。在每个指令被获取之后，程序计数器指向顺序中的下一个指令。当计算机重启或复位时，程序计数器通常恢复到零。