微型計算機的控制器和運算器集成在微處理器芯片上，計算機的運算器和控制器集成在一塊芯片上，稱之為CPU。
控制器（英文名稱：controller）是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動和反向的主令裝置。由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發佈命令的“決策機構”，即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。控制器分組合邏輯控制器和微程序控制器，兩種控制器各有長處和短處。組合邏輯控制器設計麻煩，結構複雜，一旦設計完成，就不能再修改或擴充，但它的速度快。
運算器（arithmetic unit）是計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器的處理對象是數據，所以數據長度和計算機數據表示方法對運算器的性能影響極大。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較和傳送等操作，亦稱算術邏輯部件（ALU）。實現運算器的操作，特別是四則運算，必須選擇合理的運算方法。運算器的處理對象是數據，所以數據長度和計算機數據表示方法，對運算器的性能影響極大。70年代微處理器常以1個、4個、8個、16個二進制位作為處理數據的基本單位。大多數通用計算機則以16、32、64位作為運算器處理數據的長度。
