Różne operacje mikroprocesora

Mikroprocesor manipuluje danymi w systemie komputerowym. Jednostka centralna działa jak mózg komputera i składa się z jednego lub więcej mikroprocesorów składających się z kilku tysięcy tranzystorów w jednym układzie scalonym. Mikroprocesor współpracuje z innymi częściami komputera w celu obliczania funkcji arytmetycznych i logicznych w celu obsługi zadań przy użyciu zestawu instrukcji do wykonywania wszystkich zadań w komputerze.

Mikroprocesor przyjmuje dane wejściowe z urządzeń, takich jak mysz, klawiatura lub skaner, i wykonuje funkcję na tych danych. Podejmuje decyzję na podstawie danych, mikroprocesor oblicza informacje, a następnie wysyła wyniki do urządzeń wyjściowych, takich jak monitor lub drukarka, jako czytelne informacje dla użytkownik. Na przykład, jeśli użytkownik używający procesora tekstu naciśnie „m” na klawiaturze, mikroprocesor zaakceptuje to i wyśle ​​literę „m” do monitora.

Jednostka arytmetyczno-logiczna zbiera informacje jako dane wejściowe z rejestrów i operandów procesora, a następnie wykonuje operacje arytmetyczne (dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie) oraz logiczne (AND, OR i XOR). Podczas przetwarzania danych ALU testuje warunki i na podstawie wyników przygotowuje się do podjęcia różnych działań. Jednostka ALU gromadzi również dane z dodatkowych źródeł, w tym systemów liczbowych, instrukcji, obwodów czasowych i trasowania danych, takich jak sumatory i odejmowania.

Mikroprocesor uzyskuje dostęp do instrukcji binarnych i przechowuje je w pamięci lub w obwodach przechowujących bity. Pamięć o dostępie swobodnym to pamięć kontrolna, która wykorzystuje rejestry do tymczasowego przechowywania danych. Mikroprocesor przechowuje w pamięci RAM dane ulotne wykorzystywane przez programy. Pamięć tylko do odczytu przechowuje dane na stałe na chipach z wbudowanymi instrukcjami. Dostęp do informacji w pamięci ROM zajmuje więcej czasu, ale nie traci informacji po wyłączeniu komputera, podobnie jak pamięć RAM.

Jednostka sterująca kieruje przepływem operacji i danych, wybierając jedną instrukcję programu na raz, interpretując ją i wysyłając komunikaty do jednostki ALU lub rejestrów w celu wykonania instrukcji. Decyduje również, gdzie przechowywać informacje w pamięci i z jakimi urządzeniami się komunikować, łącząc się z jednostką ALU, pamięcią i urządzeniami wejścia/wyjścia. Jednostka sterująca może również wyłączyć komputer, jeśli on lub inne urządzenie, takie jak źródło zasilania, wykryje nieprawidłowe warunki.

Magistrala systemowa łączy mikroprocesor z urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak klawiatura, mysz, drukarka, skaner, głośnik czy kamera cyfrowa. Mikroprocesor wysyła i odbiera dane przez magistralę systemową, aby komunikować się z urządzeniami peryferyjnymi. Komunikuje się tylko z jednym urządzeniem peryferyjnym na raz, aby nie pomylić żadnych informacji i wysłać ich w niewłaściwe miejsce. Jednostka sterująca kontroluje czas wymiany informacji.