Fundamentals of mikroprosessor arkitektur
Oppfunnet i 1947, transistorer var de første mikroprosessorer. William Shockley, Walter Brattain og John Bardeen mottok Nobelprisen for denne oppfinnelsen. En annen nobelprisvinner, Jack Kilby, Texas, arrangert gruppen av transistorer på en enkelt plattform å oppfinne den integrerte chip (IC). Dette var grunnlaget som mikroprosessorer ble utviklet. Mikroprosessoren er en enkelt brikke som integrerer alle funksjonene til en sentral behandlingsenhet (CPU). Forskjellige produsenter bruker forskjellige komponenter, men det er noen grunnleggende komponenter som alle mikroprosessorer inneholder.
Aritmetikk og Logic Unit
I denne delen av prosessoren, blir aritmetiske og logiske operasjoner beregnet. Den aritmetiske og logisk enhet (ALU) arbeider sammen med Registeret Array for mange av disse operasjonene, konkret akkumulatoren og flagg registre. ALU har flere delkomponenter til å utføre forskjellige oppgaver. Logiske porter utføre addisjon og subtraksjon, og med noen andre "hoggormene," de kan utføre subtraksjon. Tidligere prosessorer brukes enten ytterligere chips eller en annen metode for å utføre multiplikasjon og divisjon, men senere prosessorer utføre operasjonene med flyttallsytelse hardware innenfor CPU. Sammenligning operasjoner sammenligne ulike verdier, som tydelig sammenheng mellom dem. Skift-registeret utfører forskyvningsoperasjon i hvilke deler som beveges inne i et ord.
Kontrollenhet
Som navnet forteller, klarer kontrollenheten driften av CPU ved utstedelse av styresignaler til de andre delene av prosessorer, instruere dem på neste utføre oppgaven. En dekoder overs mottatte signalene og bestemmer neste handling. Timeren eller klokke sikre at alle operasjoner utføres på riktig tidspunkt. Det sender signaler til de andre delene av CPU og sørger for at virkningen blir båret bort når en puls blir detektert. Kontroll logiske kretser skape styresignalene å informere ALU og Registeret Array om neste handling, og hva de skal gjøre med resultatene.
Registrer Array
Hvert register fungerer som et minne av CPU selv. Det består av mange forskjellige typer registre. Programtelleren (PC) holder adressen for den neste instruksjon for å sikre riktig utførelse. Instruksjonsregister (IR) holder den gjeldende instruksjon i CPU mens den blir dekodet og utført. På denne måten, hastigheter IR på prosessen med utførelse. Den akkumulator (A, eller ACC) holder resultatene utført av ALU. Hver fått instruksjon eller data blir først plassert i minnebufferen Register (MBR). Etter at den neste instruksjon er bestemt, blir dataene beveget seg på det aktuelle sted. The Flag Registeret inneholder de riktige 1-bits statusflagg, som skiftes på grunn av operasjoner som involverer ALU.
system Bus
Systembussen er et system av tre grupper av ledninger som bærer data mellom CPU komponenter. Kontroll bussen overfører signalene som styrer og koordinerer de ulike aktivitetene innenfor CPU. Databussen gjør det mulig for to-veis kommunikasjon mellom prosessor, minne og periferiutstyr. Jo flere ledninger eller "width" databussen har, jo større mengden av data som kan overføres samtidig. Adresse Bus forbinder mikroprosessor med minnet. Det bærer signalene knyttet til adressene CPU behandler.