可以去看看：對計算機而言，馮諾依曼理論；一般的大規模積體電路，是先用分立元件，或已有元器件搭建系統電路，然後利用其原理圖和EDA輔助工具設計晶片版圖，製成晶片，完成特定功能。

淺顯點大概就是

透過邏輯電路。

晶片裡面有一大坨與非門，實現高低電平轉換，表示為1-0轉換。

然後在軟體層面把人能看得懂的高階語言翻譯成晶片看得懂的機器語言，即1-0組成的話。

大致的效果就是

“為什麼不說專業點”(你輸入這句話)

|(翻譯)

010011010110111010(進電路)

|(算一下)

101000100101000101(出來變這樣)

|(翻譯)

“因為學渣只記得個大概了”(電腦返回給你這句話)

這樣就完成了用很具象的電路執行抽象的操作。

微控制器是整合在單個晶片上的完整計算機系統。儘管他的大部分功能都整合在一個小晶片上，但它具有完整計算機所需的大多陣列件：CPU、記憶體、內部和外部匯流排系統，其中大多數當前具有外部儲存器。它還集成了外圍裝置，例如通訊介面、計時器，實時時鐘。現在，功能最強大的微控制器系統甚至可以在單個晶片上整合聲音、影象、網路、複雜的輸入和輸出系統。

微控制器也被稱為微控制器，因為它們首先用於工業控制中。該微控制器是由專用處理器開發的，該處理器中只有一個CPU。最早的設計概念是將大量外圍裝置和CPU整合到一個晶片中，從而使計算機系統更小，更易於整合到複雜而苛刻的控制裝置中。 INTEL的Z80是根據這一想法設計的第一款處理器。從那時起，微控制器和專用處理器的開發就被劃分了。

早期的MCU是8位或4位。最成功的產品之一是INTEL的8031，其簡單性和可靠性得到了高度評價。從那時起，在8031上開發了MCS51系列MCU系統。基於該系統的微控制器系統至今仍被廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高，已經開始出現16位微控制器，但是由於不滿意的價效比，它們並未得到廣泛使用。隨著1990年代消費電子產品的發展，MCU技術得到了極大的改善。隨著INTEL i960系列（尤其是後來的ARM系列）的廣泛應用，32位微控制器迅速取代了16位微控制器的高階地位，並進入了主流市場。傳統的8位MCU的效能也得到了快速提高，與1980年代相比，處理能力提高了數百倍。目前，高階32位MCU的頻率超過300MHz，其效能直接跟蹤1990年代中期的特殊處理器。普通型號價格降至1美元，最高階型號僅為10美元。現代的MCU系統不再僅在裸機環境中開發和使用。大量專用的嵌入式作業系統廣泛用於各種MCU。作為手持計算機和手機核心的高階微控制器甚至可以直接使用專用的Windows和Linux作業系統。與專用處理器相比，微控制器最適合嵌入式系統，因此應用最多。實際上，微控制器是世界上數量最多的計算機。 MCU被整合到現代人類生活中幾乎所有的電子和機械產品中。行動電話、電話、計算器、家用電器、電子玩具、計算機配件（例如掌上電腦和滑鼠）中有1-2個微控制器。個人計算機中還有許多微控制器。汽車中通常有40多個微控制器。在複雜的工業控制系統上，甚至可能有數百個微控制器同時工作！微控制器的數量不僅遠遠超過了PC和其他計算的整合，甚至還超過了人類的數量。

我們講一講最簡單的邏輯閘中的非閘電路和基本運算加法器實現原理

非門

下圖是積體電路中CMOS反相器的設計版圖，它可以實現非門的功能。

我們首先規定高電壓是1，低電壓是0，圖中pmos和nmos相當於開關，pmos在低電壓時導通，nmos在高電壓時導通。我們在輸入端輸入高低電壓於是得出：

這與邏輯閘中非門的輸入輸出是一樣的，所以coms反相器實現了邏輯閘中非門的功能。

下圖是邏輯閘的符號和真值表

簡單的加法運算

一位數的二進位制加法只有四種情況

1+1=10

1+0= 1

0+1= 1

0+0= 0

假如不考慮進位。

這與異或的真值表相同。說明異或門可以實現位加器的效果。

考慮進位的情況下，下圖電路兩個異或門，兩個與門，一個或門可以實現一位全加器的效果。右下角是進位輸出C0.

將圖中的電路簡化，用下圖表示一位全加器。

八個一位全加器串聯可以組成一個八位全加器，一次可以實現一個位元組即八位二進位制數的加法運算。如下圖是兩個儲存在暫存器中的八位二進位制數相加的情況

圖中第一個進位沒有輸入預設低電壓C0=0，C8如果是一的話就會涉及資料溢位的問題（假如定義資料型別長度是8位的話）。

至此，透過積體電路完整地實現了加法運算。

實際中CPU處理的資料遠比這複雜，這裡只是講了其中很少的一部分感興趣的可以搜尋計算機組成原理深入瞭解。