Bir kontrol ünitesi, bu alanda bir bilgisayarda gerçekleştirilen tüm işlemleri yöneten merkezi işlem biriminin (CPU) alt bileşenidir. Çeşitli girdileri bilgisayardan, talimatlardan ve verilerden almak ve işlemciye onlarla ne yapması gerektiğini söylemekten sorumludur. CPU bilgisayarın beyni olarak kabul edildiğinden, bazen beyindeki beyin olarak adlandırılır. CPU mimarisine bağlı olarak, kontrol ünitesinin gerçekleştirmesi gereken çeşitli görevleri olabilir.
Kontrol ünitesi aslında birkaç alt bileşenden oluşmaktadır. Kablolu günlerde, tüm bu kablolama ve devre, sonlu durumlu bir makine olarak bilinen şeyi, bilgisayarın işlemlerini yönlendirmede tekil bir amacı olan bir sistem oluşturdu. Ayrı devreler talimatların kodunu çözmek ve kodlamaktan sorumluyken, diğerleri mantık işlerken ya da CPU'nun çalıştığı talimatları sayıyordu. Her şey, mantık devresinin talimatları depolamaya yönlendirmek için bir yoldan diğerine çevrileceği şekilde gerçekleşti.
Bir talimat alınır ve kodu çözülür ve ardından tamamlanana kadar sırayla yürütülmesi gerekir. Daha eski işlemcilerde komut tüm süreçten geçmeli ve bir sonraki başlamadan önce hesaplamayı bitirmelidir. İşlemeyi hızlandırmak için, modern CPU'lar her adımın boru hattının bir parçası olduğu boru hatları denilen şeyi kullanır. Bir komut, boru hattının yürütme bölümünde iken, bir diğeri zaten kod çözme aşamasındadır ve bir diğeri de alınmaktadır. Bütün bunların üstesinden gelmek için, kontrol ünitesinin ayrıca çok sayıda giriş veya çıkışı alması ve boru hattının içine ve dışına yönlendirmesi için çoklayıcı rolünü gerçekleştirmesi gerekiyordu.
Bilgisayar işlemcileri ilerlemeye devam ettikçe, bunun çoğu önemli ölçüde değişti. CPU üzerinde özel, yüksek hızlı salt okunur bellekte oturan minik programlar olan mikrokod kullanımı eski kablolu devrelerin yerini aldı. Bu düşük seviyeli programlar, bir kontrol ünitesini fiziksel olarak yeniden kablolama ve zaman zaman CPU'nun mimarisindeki değişiklikleri basitleştirme işini üstlendi. İşlemcinin tasarım aşamasında oluşturulan kontrol ünitesinin özel olarak yazılmış mikro programları, belirli bir CPU türünün mimarisini sağlayan şeydir.
Genel olarak, kontrol ünitesinin sorumluluklarının çoğu CPU mimarisine bağlıdır. Bazıları basitçe yürütmeyi getirebilir, kod çözebilir, koordine edebilir ve talimatların çıktısını yönlendirebilir. Diğerleri, CPU'yu yavaşlatan çeviri içeren ek sorumluluklara sahip olabilir. Bu durumlarda, kontrol ünitesi ayrı bir programlama ünitesi veya sonuçların ritmetik mantık ünitesinden (ALU) düzenlenmesi ve depolanması ile ilgilenen bir emeklilik ünitesi gibi kısa ve öz bileşenlere ayrılabilir.
