La Unidad de Procesamiento (CPU) controla el funcionamiento del computador y lleva a cabo sus funciones de procesamiento de datos. Frecuentemente se le llama procesador.

Un procesador, incluye tanto registros visibles por el usuario como registros de control/estado. Los registros visibles por el usuario pueden ser de uso general o tener una utilidad especial, mientras que los registros de control y estado se usan para controlar el funcionamiento del procesador, un claro ejemplo es el contador de programa.

Lleva a cabo una gran variedad de:

• Cálculos
• Comparaciones numéricas
• Transferencias de datos como respuesta a las peticiones de los programas que están siendo ejecutados en memoria.

La CPU controla las operaciones básicas del ordenador enviando y recibiendo señales de control, direcciones de memoria y datos de un lugar a otro de la computadora a través de un grupo de canales llamados BUS.

A continuación se muestra cómo se organiza un procesador, para esto se tiene que considerar los siguientes requisitos:

Captar instrucciones: el procesador lee una instrucción de memoria (registro, cache o memoria principal).

Interpretar instrucción: la instrucción se codifica para determinar qué acción es necesario.

Captar datos: la ejecución de una instrucción puede exigir leer datos de memoria o de un módulo de E/S.

Procesar datos: la ejecución de una instrucción puede exigir llevar a cabo alguna operación aritmética o lógica con los datos.

Escribir datos: los resultados de una ejecución pueden exigir escribir datos en la memoria o en el módulo de E/S.

Para hacer estas cosas, el procesador necesita almacenar instrucciones y datos temporalmente mientras una instrucción está ejecutándose, en otras palabras el procesador necesita una pequeña memoria interna, también llamados registros.

En esta figura se muestra una visión simplificada de un procesador, que indica su conexión con el resto de sistema, a través del bus del sistema. La ALU lleva a cabo el verdadero cálculo o procesamiento de datos. La unidad de control controla la transferencia de datos e instrucciones así a dentro y así afuera del procesador, y el funcionamiento de la ALU. Además, la figura muestra una memoria interna mínima, que consta de un conjunto de posiciones de almacenamiento llamadas registros.