Trong máy tính cước, khối CPU chính là trái tim của máy, nó tiếp nhận và xử lý tất cả các thông tin hoạt động của máy. Vì vậy việc chọn một CPU có độ bền cao, khả năng làm việc ổn định, các thông số và linh liện kèm theo không quá khắc khe và phức tạp là một yêu cầu quan trọng trong việc thiết kế.
Ở máy tính cước, do chương trình thực hiện và các hoạt động tương đối không phức tạp nên ta chọn các vi xử lý 8 bit.
Trên thị trường hiện nay có các vi xử lý thường gặp:
- Vi xử lý của hãng Intel: 8085, 8086, 8031, 8051
- Vi xử lý của hãng Zilog: Z80
- Vi xử lý của hãng Motorola: 6802
Tất cả các vi xử lý trên đều là những họ vi xử lý đầu tiên và chúng có các chương trình phần mềm lập trình ứng dụng rất linh hoạt, bên cạnh đó các tài liệu kỹ thuật về chúng trên thị trường rất đầy đủ.
Căn cứ vào các yêu cầu về kỹ thuật cũng như tính kinh tế của máy tính cước ta chọn các vi xử lý dựa trên độ phức tạp của phần cứng hay chọn các vi xử lý sao cho số lượng thiết bị ngoại vi là ít nhất
Đặc điểm nổi bật của 8031 là mạch dao động được tích hợp sẵn bên trong, do đó chỉ cần gắn thạch anh cho phù hợp thì vi xử lý sẽ làm việc ổn định. Trong khi đó Z80 thì mạch dao động không được tích hợp sẵn bên trong, do vậy việc gắn một mạch dao động bên ngoài có tần số cao để cho vi xử lý làm việc làm cho mạch thêm phức tạp và tần số làm việc cũng không ổn định.
Trong các chương trình viết bằng ngôn ngữ cấp thấp (Assembly), các lệnh chuyển dời dữ liệu chiếm một vị trí quan trọng và các phép toán số học cũng như logic chỉ thực hiện trên các thanh ghi. Vi điều khiển có một số lượng thanh ghi đáng kể và có Ram nội được địa chỉ hóa từng bit, đây là một điểm mạnh của họ vi điều khiển mà nhờ đó người lập trình có thể can thiệp vào từng bit của các port xuất nhập bằng một lệnh duy nhất, điều này rất khó đối với các vi xử lý khác vì phải thực hiện nhiều lệnh. Do đó chương trình viết sẽ ngắn hơn và đơn giản hơn. Hơn nữa 8031 có hai bộ Timers/Counters được dùng như một đồng hồ để đo các chu kỳ thời gian hoặc có thể hoạt động như bộ đếm.
Khối điều khiển trung tâm có nhiệm vụ điều khiển mọi hoạt động của máy tính cước, việc điều khiển bao gồm các hoạt động sau:
- Nhận biết trạng thái nhấc máy, gác máy của thuê bao. Khi thuê bao nhấc máy, khối điều khiển sẽ nhận biết trạng thái của thuê bao và hiển thị đồng hồ sẳn sàng nhận tín hiệu xung từ bàn phím.
- Nhận biết xung quay số và giải mã xung quay số (nếu thuê bao sử dụng dạng pulse) hoặc nhận các bit dữ liệu đã được giải mã từ khối giải mã tone để biết số mà thuê bao muốn gọi. Sau đó CPU kiểm tra xem số gọi là quốc tế, liên tỉnh hay nội hạt, CPU sẽ điều khiển cho ra giá tiền cụ thể cho từng nước, từng tỉnh, nội hạt với thời gian tương ứng khác nhau được viết trong chương trình.
- Nhận biết cuộc gọi từ ngoài vào.
- Nhận biết tín hiệu đảo cực từ tổng đài hay tín hiệu không đảo cực để xử lý.
Nếu có đảo cực thì sẽ cho đếm tiền ngay khi được thông thoại.
Nếu không có tín hiệu đảo cực thì CPU sẽ cho đếm tiền ngay khi vừa nhận tín hiệu khối giải mã xung từ bàn phím.