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第一章 單晶片微電腦簡介

1-1 微電腦硬體結構

微電腦硬體結構包含中央處理單元、記憶體單元、輸入單元與輸出單元等四個主要
單元，其結構關係則如下圖所示。

輸 中央處理單元 輸
入 出
單 單
元 CPU 元
(運算單元+控制單元)

記憶體單元

其中，中央處理單元則是由運算單元與控制單元兩部分所組成的單元，即是一般所
通稱的 CPU(Center Processing Unit)，此為微電腦最重要的部分。以下就微電腦中各單元
的功能做簡單介紹：

1. 運算單元(Arithmetic Logic Unit，簡稱 ALU)
運算單元又稱為算數邏輯單元，在中央處理單元中可用於執行算數運算，(如：

加、減、乘、除等)，以及邏輯運算(如：AND、OR、NOT 等)，能將記憶體單元或輸
入單元送至中央處理單元的資料執行各種運算。當運算完成後再由控制單元將結果資
料送至記憶體單元或輸出單元。

2. 控制單元(Control Unit，簡稱 CU)
此單元在中央處理單元中，負責協調與指揮各單元間的資料傳送與運作，使得微

電腦可依照指令的要求完成工作。在執行一個指令時，控制單元先予以解碼
(Decode)，瞭解指令的動作意義後再執行(Execute)該指令，因此控制單元將指令逐一
執行，直到做完整個程式的所有指令為止。

3. 輸入單元(Input Unit，簡稱 IU)
此單元是用以將外部的資訊傳送到 CPU 做運算處理或存入記憶體單元，一般在

為電腦的輸入單元有鍵盤、磁碟機、光碟機、滑鼠、光筆、掃描器或讀卡機等週邊設
備。