Componenti Base dei Microprocessori

Intel introdusse il primo microprocessore nel 1971: chip 4004. I microprocessori odierni, dimensioni inferiori a una moneta da 10 centesimi, offrono più potenza. Il centro del computer, la CPU (Central Processing Unit) consiste di uno o più microprocessori. Prodotti da chip silicio con milioni di transistor, spostano dati tra indirizzi memoria. Le CPU prendono decisioni e passano a nuove istruzioni e calcoli.

Unità Aritmetico-Logica (ALU)

L'ALU esegue calcoli matematici: sottrazione, addizione, divisione, funzioni booleane. Le funzioni booleane sono logica per progettazione circuiti. ALU esegue anche confronti e test logici. Il processore trasmette segnali all'ALU, che interpreta istruzioni ed esegue calcoli.

Registri

I microprocessori hanno luoghi temporanei per dati chiamati registri. Mantengono dati: istruzioni, indirizzi memorizzazione, caratteri, altri dati. Alcune istruzioni richiedono registri specifici come parte di comando. Ogni registro ha funzione specifica: registro istruzioni, program counter, accumulatore, registro indirizzo memoria. Es: registro programma contiene indirizzo istruzioni da RAM.

Unità di Controllo (CU)

Le unità controllo ricevono segnali dalla CPU, che istruisce a spostare dati tra microprocessori. CU dirige anche l'ALU. CU consistono di componenti multipli: decodificatore, clock, circuiti logici controllo. Lavorando insieme, trasmettono segnali a posizioni specifiche sul microprocessore.

Es: decodificatore riceve comandi da applicazione. Interpreta istruzioni e agisce. Invia segnali ad ALU o dirige registri a task specifici. Unità logica controllo trasmette segnali a sezioni microprocessore e registri, informandoli di eseguire azioni. Clock invia segnali sincronizzando e garantendo esecuzione tempestiva comandi e processi.

Bus

I microprocessori hanno sistema di bus che spostano dati. Bus sono classificazioni cablaggio con task/funzioni specifiche. Bus dati trasferisce dati tra CPU e RAM (memoria primaria). Bus controllo invia info per coordinare/controllare task multipli. Bus indirizzi trasmette indirizzo tra CPU e RAM per dati in elaborazione.

Cache Memory

Alcuni microprocessori avanzati hanno cache memoria, che trattengono ultimi dati usati dalla CPU. Cache velocizzano elaborazione perché CPU non deve andare alla RAM più lenta per recuperare dati. Molti computer hanno cache livello 1 o 2; alcuni livello 3. Livello cache indica ordine in cui CPU cerca dati, partendo da livello 1. Produttori integrano spesso livello 2 e 3 nel microprocessore, aumentando velocità.