Mikroişlemciler

• Mikroişlemci nedir?
• Mikroişlemci çalışma prensibi
• Mikroişlemci türleri

Mikroişlemci nedir?

Mikroişlemci, merkezi işlem biriminin fonksiyonlarını bir veya daha fazla entegre devrede birleştiren bir bilgisayar işlemcisidir.

İçinde bir CPU, ön bellek ve Giriş/Çıkış) birimleri bulunan devrelerdir. Aslında, mikroişlemci bir bilgisayar olarak değerlendirilebilir.

Mikroişlemci, ikili sistem verisi ile işlem yapan, belleğinde saklanan talimatlara göre verileri işleyen ve çıktı olarak yine ikili sistemde sonuçlar elde eden çok amaçlı, saat tahrikli, kayıt tabanlı, dijital entegre bir devredir.

Mikroişlemci çalışma prensibi

Mikroişlemcinin temel birimi CPU'dur. Veri işleme ve veri akışı kapsamında, CPU içinde bulunan ALU (Aritmetik Mantık Birimi)'da sayısal ve mantıksal işlemler gerçekleştirilir.

Tüm CPU tek bir çip üzerine yapılandırılmıştır.

• Bir seri yazmaç (register) içerir (Geçici veri depolamak için)
• Aritmetik mantık birimi (Arithmetic Logic Unit – ALU): Aritmetik ve mantıksal hesaplamalar yapılır.
• Bellek ve I/O gibi harici aygıtlara yollar (adres, veri, kontrol) yoluyla arayüz sağlamak için bazı mekanizmalar içerir.
• İşlemi senkronize eden bir kontrol ünitesi içerir.

CPU içinde, bilgilerin yüklenmesini ve işlem yapılmasını sağlayan yazmaç (register) adlı 8, 16, 32 ve 64 bitlik geçici veri depolama birimleri bulunmaktadır. İşlemcinin çekirdeğinde olduklarından, verilere daha hızlı işlem yapılır.

Mikroişlemciye aktarılan veriler önce, CPU'nun doğrudan erişim sağladığı belleğe yüklenir. Bellek, güç kesildiğinde içeriği silinen RAM (Random Access Memory) ve güç kesildiğinde içeriği korunan ROM (Ready Only Memory) adı verilen bellek birimlerinde oluşur.

CPU ile bellek ve giriş/çıkış birimlerinin bağlantılarını sağlayan 3 çeşit BUS (yol) vardır:

• Adres yolu: Verinin okunacağı veya verinin yazılacağı bölgeyi belirten adres bilgilerinin taşınmasını sağlar. Tek yönlü bir veri yoludur.
• Veri yolu: CPU'dan bellek ve giriş/çıkış portlarına veya bu birimlerden CPU’ya doğru çift yönlü bir veri hattıdır.
• Kontrol yolu: Mikroişlemcideki birimler arası iletişimi düzenleyen sinyalleri ileten, kontrol eden veri hattıdır. Her mikroişlemcide farklı sayıda hatta sahip kontrol yolu bulunabilir.

Mikroişlemci türleri

Başlıca mikroişlemci türleri aşağıda gösterilmektedir:

• Karmaşık komut seti mikroişlemcileri
• Uygulamaya özgü entegre devre
• Azaltılmış komut seti mikroişlemcileri
• Dijital sinyal çoklu İşlemcileri