Микропроцессор — это центральный блок компьютера, предназначенный для управления работой всех остальных блоков и выполнения арифметических и логических операций над информацией.

В состав микропроцессора входят следующие устройства:

1. Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.
2. Устройство управления координирует взаимодействие различных частей компьютера.
3. Микропроцессорная память предназначена для кратковременного хранения информации, используемой в вычислениях в ближайшие такты работы процессора.
4. Интерфейсная система микропроцессора предназначена для связи с другими устройствами компьютера и включает в себя:

внутренний интерфейс микропроцессора;
буферные запоминающие регистры;
схемы управления портами ввода-вывода и системной шиной.

Организация работы микропроцесса

Микропроцессор состоит из трех основных блоков:
АЛУ,
регистров,
устройства управления.

Для передачи данных между ними используется внутренняя шина данных.
АЛУ выполняет обработку данных, имеет два входных порта и один порт вывода. Входные порты имеют буферные регистры для временного хранения данных. Каждый порт соединен со своим буферным регистром, способным хранить один байт данных. Выходной порт АЛУ пересылает данные в аккумулятор. АЛУ оперирует одним или двумя байтами в зависимости от количества операндов команды.

Аккумулятор – главный регистр МП. Большинство логических и арифметических операций осуществляется путем использования АЛУ и аккумулятора. Любая из таких операций над двумя операндами предполагает размещение одного из них в аккумуляторе, а другого – в памяти или еще каком-либо регистре.

Счетчик команд отвечает за то, какая команда выполняется, а какая будет выполняться следующей. Перед выполнением программы счетчик команд необходимо загрузить адресом области памяти, где содержится первая команда программы. Этот адрес посылается по адресной шине к схемам управления памятью, в результате чего команда считывается и пересылается в регистр команд.

Регистр команд предназначен только для хранения текущей команды.

Согласно структурной схеме МП, этот регистр соединен с внутренней шиной данных, однако он только принимает данные – посылать данные на шину он не может.

Сначала команда извлекается из памяти, затем счетчик команд настраивается на указание следующей команды, подлежащей выполнению. При извлечении команды из соответствующей области памяти копия команды помещается на внутреннюю шину данных и пересылается в регистр команд. После этого начинается выполнение команды, в течение которого дешифратор команд «читает» содержимое регистра команд, сообщая МП, что делать для реализации операций команды.

Регистр флагов предоставляет программисту возможность организовать работу МП так, чтобы при определенных условиях менялся порядок выполнения команд. Можно сказать, что МП принимает решение о том или ином продолжении хода вычислений в зависимости от указанных условий.

Буферные регистры АЛУ предназначены для временного хранения одного байта данных. Один из этих регистров (ближайший к аккумулятору на схеме) называется буфером аккумулятора АЛУ. Во второй регистр на временное хранение поступают данные с внутренней шины МП. Необходимость в таком регистре вызвана отсутствием в АЛУ своего запоминающего устройства.

АЛУ должно получать данные с внутренней шины МП, модифицировать их, а затем помещать обработанные данные в аккумулятор. Но это неосуществимо без регистра временного хранения данных.