Olika funktioner för en mikroprocessor

En mikroprocessor manipulerar data i ett datorsystem. Den centrala processorenheten fungerar som hjärnan i en dator och består av en eller flera mikroprocessorer som består av flera tusen transistorer på en enda integrerad krets. Mikroprocessorn arbetar tillsammans med andra delar av datorn för att beräkna aritmetiska och logiska funktioner för att hantera uppgifter med hjälp av en instruktionsuppsättning för att utföra alla uppgifter i en dator.

Mikroprocessorn accepterar inmatning från enheter, såsom en mus, tangentbord eller skanner, och utför en funktion på dessa data. Den fattar ett beslut baserat på data, mikroprocessorn beräknar informationen och sedan skickar den resultaten till utgångsenheterna, såsom en bildskärm eller skrivare, som läsbar information för användare. Till exempel, om en användare som använder en ordbehandlare trycker på "m" på tangentbordet, kommer mikroprocessorn att acceptera det och skicka bokstaven "m" till monitorn.

Den aritmetiska logiska enheten samlar information som indata från CPU-registren och operanderna och gör sedan aritmetiska operationer (addition, subtraktion, multiplikation och division) och logiska operationer (AND, OR och XOR). Under databehandlingen testar ALU förhållanden och förbereder sig för att vidta olika åtgärder baserat på resultat. ALU samlar också in data från ytterligare källor, inklusive nummersystem, instruktioner, timing och datadirigeringskretsar, såsom adderare och subtraherare.

Mikroprocessorn kommer åt och lagrar binära instruktioner i minnet, eller kretsar som lagrar bitar. Random access memory är ett kontrollminne som använder register för att tillfälligt lagra data. Mikroprocessorn lagrar flyktiga data som används av program i RAM. Skrivskyddat minne lagrar data permanent på chips med inbyggda instruktioner. Det tar längre tid att komma åt informationen i ROM, men det förlorar inte information när en dator stängs av liksom RAM.

Styrenheten styr flödet av operationer och data genom att välja en programsats åt gången, tolka den och skicka meddelanden till ALU eller register för att utföra instruktionen. Den bestämmer också var information ska förvaras i minnet och vilka enheter som ska kommuniceras med genom gränssnitt med ALU, minne och in-/utgångsenheter. Styrenheten kan också stänga av en dator om den eller en annan enhet, såsom strömkällan, upptäcker onormala förhållanden.

Systembussen ansluter mikroprocessorn till kringutrustningen, såsom tangentbord, mus, skrivare, skanner, högtalare eller digitalkamera. Mikroprocessorn skickar och tar emot data via systembussen för att kommunicera med kringutrustningen. Den kommunicerar bara med en kringutrustning åt gången för att inte blanda ihop någon information och skicka den till fel plats. Styrenheten styr tidpunkten för informationsutbytet.