單處理系統

單處理系統（uniprocessing system）是利用唯一的處理單元與其它外部設備結合起來，實現存儲、計算、通信和輸入輸出等任務的系統。

中央處理器CPU是由控制器、運算器和寄存器組成。利用超大規模集成電路製成的芯片就稱為微處理器。

把處理器和內存器ROM、RAM結合在一起，就是中央電子集合體CEC，處理器的任務是取出指令、解釋指令並執行指令。為此，每個處理器都有自己的一套指令，如ADD、STORE和LOAD等，我們稱它為指令集。

控制器的任務是負責從存儲器中取出指令、確定指令的類型並對指令進行譯碼，而且控制整個計算機系統一步一步地完成各種操作。

運算器又稱為算術邏輯單元（ALU）。它為計算機提供了計算與邏輯功能。控制器把數據送給ALU後，它就根據指令完成算術運算或邏輯判斷。所謂算術運算，就是加、減、乘、除；所謂邏輯判斷，通常是根據比較的結果進行選擇。

寄存器則是處理器內部的存儲單元。在控制器中的寄存器，用於保存程序運行中的狀態、存儲當前指令的信息以及將要執行下一條指令的地址等。在運算器中的寄存器，用於存儲進行運算與比較的數據及其結果。當然，寄存器的容量非常有限，遠遠存放不下處理器運行某一程序所需的全部信息。這些信息就存儲在RAM、ROM等內存中。

影響處理器性能與速度的一個重要因素就是寄存器的位數，即寄存器長度。從技術上説，計算機的字長就是指操作數寄存器的長度，後來才泛指進出處理器的數據長度。

每條指令通常由兩部分組成，一是指令碼，指明執行哪種操作，又稱操作碼；二是操作數，實際它告訴人們操作數存放的地址。在指令的地址部分，一般很少直接指定真實地址，而是使用由寄存器存放的地址。指令的這種尋址方式，稱為間接尋址。這樣做是為了便於編寫程序，或是為了縮短指令字長，或是兩者兼而有之。

單地址的指令比較多，但也有用兩個以上的地址，供一些複雜指令使用。IBM360/370系統的指令由16位（2字節或半字長）、32位（4字節或1字長）、48位（6字節或1個半字長）組成，最多可有3個地址。

在微型機以及小型機中，大多數採用面向總線的組織方式。

所謂總線就是在兩個以上的數字設備之間提供傳送信息的電流，在面向總線的計算機系統中，處理器、存儲器以輸入輸出設備都用總線連在一起。總線通常由3部分組成：數據總線、地址總線和控制總線。三者合一，稱為單總線，它們在物理上都做在一起。工作時各司其職：當需要傳送數據或傳送完畢，都要通過控制總線傳遞適當的信號；當需要由存儲器取出數據時，先由地址總線給出地址對存儲單元尋址，然後就利用數據總線把數據送至目的地。

總線可以是單向傳送也可以是雙向傳送。 ^[1]