中央處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊超大規模的集成電路，是一臺計算機的運算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。中央處理器主要包括運算器（算術邏輯運算單元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速緩沖存儲器（Cache）及實現它們之間聯系的數據（Data）、控制及狀態的總線（Bus）。它與內部存儲器（Memory）和輸入/輸出（I/O）設備合稱為電子計算機三大核心部件。

　　本文主要介紹繼電器是如何組成cpu的，具體的跟隨小編一起來了解一下。

　　一、從電池、開關和繼電器開始

　　上圖左上角是一個很普通的電路，由電池、開關電流表和燈泡組成。這個是初中物理學過的。上圖右上角是對左上角電路的簡單變形，用VCC代替了電池，用接地符號實現了回路。相當于把電池拆開來畫了。電路功能是一樣的。本文此后的電路圖一般都采用VCC和接地表示電源。因為你會發現只有這樣的畫法能夠讓我們方便理解之后的電路圖。

　　然后往下看，第三個電路圖，那個圈圈里圈著個K的藍色的東西，表示的是繼電器。當繼電器左側有電流通過時，右側的電路就斷開；反之則聯通。（對應地，也有那種左側有電流通過時，右側的電路就聯通；反之則斷開的繼電器，稍后會用到）這個電路想讓你知道的是，可以用繼電器實現這樣的功能：控制左側的電路的通斷，即可改變右側電路的通斷。換個方式說，就是左側的電路通斷情況決定了右側的電路的通斷情況。再往抽象了說，就是左側電路代表了“輸入”（Input）這個概念，右側電路代表了“輸出”（Output）這個概念。繼電器則代表了“計算”（或者“算法”、“處理”等）（CPU）這個概念。硬件就是用這種電器設備的固有物理性質提供了最初的計算能力。

　　再往下看第四個電路圖，它和第三個的區別就在于用VCC和接地符號代替了電池。初次看電路，我們有必要經歷一次從電池到VCC和接地符號的過渡。以后的電路圖，我們將直接使用VCC和接地符號，請務必在此處適應這樣的畫法。

　　然后是最下邊這個電路。和第四個電路相比，它用一個“非門”的符號代替了“繼電器、右側電路電源和繼電器的接地”這三個符號。也就是說一個“非門”實際上就是“繼電器、右側電路電源和繼電器的接地”這三個東西的組合，而且畫的時候省略了電源和接地符號。

　　之前在學校里學數字電路，我就是想不明白邏輯門的電源在哪兒，整個電路的通路在哪兒，所以一直學不好。現在有個這個電路圖，感覺一切豁然開朗。

　　二、用繼電器做個與門

　　剛剛我們用繼電器做出了“非門”?？梢钥吹街灰靡粋€繼電器就可以了。與門的電路如下圖所示。

　　與門由兩個繼電器（這兩個繼電器用的都是跟做非門的繼電器通斷情形相反的那種）構成，只有當兩個繼電器左側都通電時，右側電路才能聯通。這樣就實現了“與”的功能?！芭c門”的符號是一個躺著封口的U形。

　　注：本文里我做的電路圖片都是GIF格式的，你可以在瀏覽器里看到隨著開關的開閉，輸入和輸出電路上的燈泡是如何變化的。每個圖上都有（http://bitzhuwei.cnblogs.com）標識我的博客地址，不過每個GIF圖的最后一幀都去掉了這個標識。這樣，看到一幀沒有標識的時候，就知道下一幀將是GIF圖的第一幀了。

　　三、用繼電器做個或門

　　“非門”、“與門”做出來了，“或門”也就不難理解了，直接上圖大家體會吧。（導線交叉的地方，如果有個紅點，表示是聯通的，否則就是互不相干的）“或門”的符號像一個子彈。

　　四、用繼電器做個異或門

　　“異或門”的功能是：左側的兩個輸入電路一個聯通另一個不聯通時，右側電路聯通；否則右側電路不聯通。這次先畫符號，大家可以先自己嘗試用繼電器畫“異或門”，鍛煉一下思維，然后再向下看答案。

　　答案揭曉！“異或門”的實現如下圖所示。乍看很復雜，其實是有邏輯的。最右邊的兩個繼電器其實是一個“或門”，最左邊兩個繼電器是兩個“非門”，中間兩上兩下共四個繼電器，是兩個“與門”。這樣就好理解了。AB兩個輸入電路為A通、B不通的時候，整個“異或門”會通過下方的路線使燈泡亮；若A不通、B通，則會通過上方的線路使燈泡亮。其他情況燈泡都不會亮。

　　五、振蕩器

　　振蕩器能夠不斷地輸出0、1、0、1、0、1、0、1……這樣的信號。這種東西雖然一時說不上有什么用，不過一定是有用到的時候的。振蕩器做起來也簡單得離譜?？聪聢D所示電路。

　　把非門的輸出端連到輸入端上。當輸出為1時，輸入也就成了1，那么輸出就得變成0；然后輸入也跟著變成0，這樣輸出又變回了1。循環翻轉無休無止。振蕩器能翻轉多快，就看繼電器的反應有多快了。（現代計算機用晶體管代替了繼電器，晶體管比繼電器翻轉速度快得多，所以能夠得到的頻率更高，計算機的速度更快。而且晶體管比繼電器省電）話說multisim12仿真的翻轉速度也夠可以的，本人截圖也費了不少勁。

　　順便給一個用繼電器做振蕩器的實際應用的例子：上學的時候上下課的鈴聲就是用繼電器做的振蕩器完成的。0101信號用錘子敲打鐵盔表達了出來。

　　六、加法器

　　剛剛約定了，用1和0表示電路的通斷。電路只有通斷這兩種狀態，所以計算機只用0和1來表示數，這就是二進制啊。關于二進制和十進制的內容別人寫得太多了，我就不提啦。要計算兩個多位二進制數的和，可以分別計算各個數位上的結果，而各個數位的計算方法又是相同的，即“被加數+加數=》和的值+進位的值”。這用邏輯門表示如下圖。

　　A和B表示加數和被加數，C表示前一位計算的進位的值，C1燈泡表示本次計算的進位的值，S1燈泡表示本次計算的和的值。我找了半天，也沒在multisim12里找到一位二進制數的加法器件的符號，大家看這個圖就可以了。

　　要計算多位數，把單位數加法器首尾相連就可以了，如下圖所示。這兩張圖是從《穿越計算機的迷霧》中拿來的。如果侵權，請告訴我，不然我就偷個懶不自己畫啦。