Operazioni Principali di un Microprocessore
Un microprocessore manipola dati in un sistema informatico. L'unità centrale di elaborazione (CPU) funge da cervello e consiste di uno o più microprocessori composti da migliaia di transistor su un singolo circuito integrato. Il microprocessore lavora con altre parti per calcolare funzioni aritmetiche e logiche per gestire compiti usando un set di istruzioni.
Input e Output
Il microprocessore accetta input da dispositivi (mouse, tastiera, scanner), esegue una funzione sui dati, prende una decisione, calcola l'informazione e invia i risultati a dispositivi di output (monitor, stampante) come informazione leggibile. Esempio: premendo "m" su tastiera in un word processor, il microprocessore accetta e invia "m" al monitor.
Unità Aritmetico-Logica (ALU)
L'ALU raccoglie informazioni come input dai registri CPU e operandi, poi esegue operazioni aritmetiche (addizione, sottrazione, moltiplicazione, divisione) e logiche (AND, OR, XOR). Durante l'elaborazione, testa condizioni e prepara azioni diverse basate sui risultati. Raccoglie dati da fonti aggiuntive: sistemi numerici, istruzioni, timing e circuiti di routing dati come sommatori e sottrattori.
Memoria
Il microprocessore accede e memorizza istruzioni binarie in memoria, circuiti che memorizzano bit. La RAM è memoria di controllo che usa registri per memorizzare temporaneamente dati. Memorizza dati volatili usati dai programmi. La ROM memorizza dati permanentemente su chip con istruzioni integrate. L'accesso alla ROM è più lento, ma non perde informazioni allo spegnimento come la RAM.
Unità di Controllo
L'unità di controllo dirige il flusso di operazioni e dati selezionando un'istruzione alla volta, interpretandola e inviando messaggi all'ALU o registri per eseguirla. Decide dove tenere informazioni in memoria e con quali dispositivi comunicare interfacciandosi con ALU, memoria e dispositivi I/O. Può anche spegnere il computer se rileva condizioni anomale.
Scambio Informazioni
Il system bus connette il microprocessore alle periferiche (tastiera, mouse, stampante, scanner, altoparlante, fotocamera). Il microprocessore invia e riceve dati attraverso il bus per comunicare con le periferiche. Comunica con una periferica alla volta per non confondere informazioni. L'unità di controllo gestisce il timing dello scambio.