通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器

控制器是计算机的指挥中心，使计算机的各个部件自动协调工作。控制器工作的实质就是解释程序，执行指令。它每次从存储器读取一条指令，经过分析译码，产生一系列的操作命令，发向各个部件，控制各部件动作，使整个计算机连续、有条不紊地工作，即执行程序。

计算机中有两股信息在流动：一个是控制信息，即操作命令，流向各个部件；一个是数据信息，它受控制信息的控制，从一个部件流向另一个部件，边流动边处理。控制信息发源地是控制器，控制器产生控制信息的依据来自以下三个方面（见图1－6）：一是指令，存放在指令寄存器中，指令是计算机操作的主要依据；二是各部件的状态触发器，其中存放反映计算机运行状态的有关信息，计算机在运行过程中，根据各部件的即时状态决定下一步操作是按顺序执行下一条指令，还是转移执行其他指令，或者转向其他操作；三是时序电路，它能产生各种时序信号，使控制器的操作指令被有序地发送出去，以保证整个计算机协调工作，不至于造成操作命令间的冲突或是先后次序上的错误。

图1－6　控制器结构简图

计算机进行计算时，指令必须是按一定的顺序一条接一条地运行。控制器的基本任务，就是按照程序所排列的指令序列，先从存储器取出一条指令放到控制器中，对该指令的操作码由译码器进行分析判别，然后根据指令性质，执行这条指令，进行相应的操作。接着从存储器取出第二条指令，再执行这条指令。依此类推。通常把取指令的一段时间称为取指周期，而把执行指令的一段时间称为执行周期。因此控制器反复交替地处在取指周期与执行周期之中。每取出一条指令，控制器的指令计数器就加1，从而为取下一条指令做好准备，这也就是指令为什么在存储器中顺序存放的原因。

通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU。而将CPU和存储器合在一起称为主机。由于计算机仅仅使用0和1这两个二进制数字，所以使用位（bit）作为数字计算机的最小信息单位。当CPU向存储器送入或从存储器取出信息时，不能存取单个的bit，而以字节（Byte）或者字（Word）等较大的信息单位来工作。一个字节由8位二进制信息组成，而一个字至少由一个以上的字节组成。通常把组成一个字的二进制位数称为字长。例如，微型机的字长可以少至8位，而大型机的字长可以多达64位。

由于计算机使用的信息既有指令又有数据，所以计算机字既可以代表指令，也可以代表数据。如果某字代表了处理的数据，则称为数据字；某字为一条指令，则称为指令字。指令和数据都存放在内存中。从形式上看，它们都是二进制数据，似乎很难分辨哪些是指令，哪些是数据。控制器是完全可以区分二者的。一般来讲，取指周期中从内存读出的信息流是指令流，它流向控制器；而在执行周期中从内存读出的信息流是数据流，它从内存流向运算器。显然，某些指令在执行过程当中需要两次访问内存，一次是取指令，另一次是取数据。