Osnovne komponente mikroprocesorjev
Intel je leta 1971 predstavil prvi mikroprocesor in ga poimenoval čip 4004. Današnji mikroprocesorji z merami, manjšimi od centa, ponujajo več moči in zmogljivosti. Središče računalnika, centralna procesna enota (CPE), je sestavljena iz enega ali več mikroprocesorjev. Mikroprocesorji, izdelani iz silikonskega čipa, ki vsebuje milijone tranzistorjev, premikajo podatke z enega pomnilniškega naslova na drugo lokacijo. CPE sprejemajo odločitve in nato nadaljujejo z delom na novih navodilih in izračunih.
Aritmetična in logična enota
"Aritmetična in logična enota" (ALU) izvaja matematične izračune, kot so odštevanje, seštevanje, deljenje in logične funkcije. Logične funkcije so vrsta logike, ki se uporablja za načrtovanje vezij. ALU izvaja tudi primerjave in logično testiranje. Procesor posreduje signale ALU, ki interpretira navodila in izvaja izračune.
Registri
Mikroprocesorji imajo mesta za začasno shranjevanje podatkov, imenovana registri. Ta pomnilniška območja hranijo podatke, kot so računalniška navodila, naslovi za shranjevanje, znaki in drugi podatki. Nekatera računalniška navodila lahko zahtevajo uporabo določenih registrov kot del ukaza. Vsak register ima posebno funkcijo, kot so ukazni register, programski števec, akumulator in pomnilniški naslovni register. Na primer, programski register vsebuje naslov navodil, vzetih iz pomnilnika z naključnim dostopom.
Krmilna enota
Nadzorne enote (CU) sprejemajo signale iz CPE, ki krmilni enoti naroči, naj premakne podatke iz mikroprocesorja v mikroprocesor. Krmilna enota tudi usmerja aritmetično in logično enoto. Krmilne enote so sestavljene iz več komponent, kot so dekoder, ura in krmilna logična vezja. Te naprave delujejo skupaj in prenašajo signale na določene lokacije v mikroprocesorju.
Na primer, dekoder prejema ukaze iz aplikacije. Dekoder interpretira navodila in ukrepa. Pošilja signale ALU ali usmerja registre za izvajanje določenih nalog. Krmilna logična enota prenaša signale v različne dele mikroprocesorja in registre, ki te komponente obveščajo, da izvedejo dejanja. Ura pošilja signale, ki sinhronizirajo in zagotavljajo pravočasno izvajanje ukazov in procesov.
Avtobusi
Mikroprocesorji imajo sistem vodil, ki prenašajo podatke. Vodila se nanašajo na klasifikacije ožičenja, ki imajo posebne naloge in funkcije. Podatkovno vodilo prenaša podatke med centralno procesorsko enoto in pomnilnikom z naključnim dostopom (RAM) -- primarnim pomnilnikom računalnika. Nadzorno vodilo pošilja informacije, potrebne za usklajevanje in nadzor več nalog. Naslovno vodilo prenaša naslov med CPE in RAM za podatke, ki se obdelujejo.
Predpomnilnik
Nekateri napredni mikroprocesorji imajo predpomnilnike, ki hranijo zadnje podatke, ki jih uporablja CPE. Predpomnilniki pomnilnika pospešijo računalniški proces, saj procesorju ni treba iti v počasnejši RAM, da pridobi podatke. Številni računalniki imajo predpomnilnike ravni 1 ali 2; nekateri sistemi imajo predpomnilnike stopnje 3. Raven predpomnilnika označuje vrstni red, v katerem CPE preverja podatke, začenši s stopnjo 1. Proizvajalci pogosto integrirajo predpomnilnike ravni 2 in 3 v mikroprocesor, kar poveča hitrost obdelave.