A mikroprocesszor különböző műveletei

A mikroprocesszor manipulálja az adatokat a számítógépes rendszerben. A központi feldolgozó egység a számítógép agyaként működik, és egy vagy több mikroprocesszorból áll, amelyek egyetlen integrált áramkörön több ezer tranzisztorból állnak. A mikroprocesszor a számítógép más részeivel együttműködve aritmetikai és logikai függvényeket számít ki a feladatok kezeléséhez, egy utasításkészlet segítségével a számítógépen belüli összes feladat végrehajtásához.

Bemenet és kimenet

A mikroprocesszor fogadja a bemeneteket olyan eszközökről, mint például az egér, a billentyűzet vagy a szkenner, és ezeken az adatokon funkciót hajt végre. Az adatok alapján döntést hoz, a mikroprocesszor kiszámítja az információt, majd az eredményeket a felhasználó számára olvasható információként elküldi a kimeneti eszközökre, például monitorra vagy nyomtatóra. Ha például egy szövegszerkesztőt használó felhasználó megnyomja az „m” gombot a billentyűzeten, a mikroprocesszor elfogadja ezt, és az „m” betűt küldi a monitornak.

Aritmetikai logikai egység

Az aritmetikai logikai egység információkat gyűjt bemenetként a CPU regisztereiből és operandusaiból, majd elvégzi az aritmetikai műveleteket (összeadás, kivonás, szorzás és osztás) és logikai műveleteket (ÉS, VAGY és XOR). Az adatfeldolgozás során az ALU teszteli a feltételeket, és az eredmények alapján felkészül a különböző intézkedések megtételére. Az ALU további forrásokból is gyűjt adatokat, például számrendszerekből, utasításokból, időzítési és adatútválasztó áramkörökből, például összeadókból és kivonókból.

Memória

A mikroprocesszor eléri és tárolja a bináris utasításokat a memóriában vagy a biteket tároló áramkörökben. A véletlen elérésű memória egy vezérlő memória, amely regisztereket használ az adatok ideiglenes tárolására. A mikroprocesszor a programok által használt illékony adatokat a RAM-ban tárolja. Az írásvédett memória az adatokat állandóan chipeken tárolja beépített utasításokkal. Hosszabb ideig tart a ROM-ban lévő információk elérése, de a RAM-hoz hasonlóan nem veszít el információkat, amikor a számítógép leáll.

Vezérlőegység

A vezérlőegység úgy irányítja a műveletek és adatok áramlását, hogy egy-egy programutasítást kiválaszt, azt értelmezi és üzeneteket küld az ALU-nak vagy regisztereknek az utasítás végrehajtásához. Azt is eldönti, hogy hol tárolja az információkat a memóriában, és mely eszközökkel kommunikáljon az ALU-val, a memóriával és a bemeneti/kimeneti eszközökkel való interfész révén. A vezérlőegység akkor is leállíthatja a számítógépet, ha az vagy egy másik eszköz, például az áramforrás rendellenes állapotokat észlel.

Információcsere

A rendszerbusz összeköti a mikroprocesszort a perifériákkal, például billentyűzettel, egérrel, nyomtatóval, szkennerrel, hangszóróval vagy digitális fényképezőgéppel. A mikroprocesszor a rendszerbuszon keresztül küld és fogad adatokat a perifériákkal való kommunikációhoz. Egyszerre csak egy perifériával kommunikál, hogy ne keverje össze az információkat és ne küldje el rossz helyre. A vezérlőegység szabályozza az információcsere időzítését.