中央處理器工作原理是什麼

馮諾依曼體系結構是現代計算機的基礎。在該體系結構下，程式和資料統一儲存，指令和資料需要從同一儲存空間存取，經由同一匯流排傳輸，無法重疊執行。根據馮諾依曼體系，CPU的工作分為以下5個階段：取指令階段、指令譯碼階段、執行指令階段、訪存取數和結果寫回。

取指令（IF，instruction fetch），即將一條指令從主儲存器中取到指令暫存器的過程。

程式計數器中的數值，用來指示當前指令在主存中的位置。

當一條指令被取出後，PC中的數值將根據指令字長度自動遞增。

指令譯碼階段（ID，instruction decode），取出指令後，指令譯碼器按照預定的指令格式，對取回的指令進行拆分和解釋，識別區分出不同的指令類別以及各種獲取運算元的方法。

現代CISC處理器會將拆分已提高並行率和效率。

執行指令階段（EX，execute），具體實現指令的功能。

CPU的不同部分被連線起來，以執行所需的操作。

訪存取數階段（MEM，memory），根據指令需要訪問主存、讀取運算元，CPU得到運算元在主存中的地址，並從主存中讀取該運算元用於運算。

部分指令不需要訪問主存，則可以跳過該階段。

結果寫回階段（WB，write back），作為最後一個階段，結果寫回階段把執行指令階段的執行結果資料“寫回”到某種儲存形式。

結果資料一般會被寫到CPU的內部暫存器中，以便被後續的指令快速地存取；許多指令還會改變程式狀態字暫存器中標誌位的狀態，這些標誌位標識著不同的操作結果，可被用來影響程式的動作。

在指令執行完畢、結果資料寫回之後，若無意外事件（如結果溢位等）發生，計算機就從程式計數器中取得下一條指令地址，開始新一輪的迴圈，下一個指令週期將順序取出下一條指令。