Mikroişlemciler
Mikroişlemci, hafıza ve giriş çıkış birimlerini bulunduran yapının geneline mikrobilgisayar; CPU’yu bulunduran entegre devre çipine ise mikroişlemci denir. Aslında mikroişlemciler en basit halleriyle bilgisayarlardır ve 3 temel bölümde incelenirler.
► CPU(Merkezi İşlem Birimi) (Central Processing Unit)
► Hafıza (Memory)
► Donanım (Giriş çıkış birimleri)
Biz de mikroişlemciyi oluşturan bu 3 temel yapıyı birlikte inceleyelim.
CPU (Central Processing Unit) (Merkezi İşlem Birimi)
► Hafızadan okunan komutları çözer ve komut tarafından belirlenen işlemi yerine getirir.
► Veri işlemenin çoğu CPU içindeki ALU’da (Aritmetik mantık ünitesinde) gerçekleştirilir.
► Sayısal aritmetik işlevler, lojik işlemler ve kontrol CPU’nun temel işlevleri arasındadır.
► CPU’lar bilgileri geçici olarak registerlarda depolarlar. CPU içerisindeki registerlar 8,16,32, veya 64 bitlik olabilirler.
► İlginizi Çekebilir: Mikro İşlemci ve Mikrodenetleyici Arasındaki Farklar
► CPU’lar ALU birimine sahiptir ve bu birimlerinde matematiksel ve lojiksel işlemler yaparlar.
► Her CPU program sayacına(instruction pointer,flags) sahiptir ve bu sayaç var olan görev yerine getirilince devreye girer ve kendini bir arttırarak bir sonraki komutun adresini gösterir.

► CPU içerisinde komut çözücü(instruction decoder) birimide mevcuttur. Bu birim CPU’ya gelen komutun anlamını yorumlayarak bir çeşit sözlük görevi görür. Komutun anlamına göre kontrol sinyalleri üretir.
Hafıza (Memory)
► CPU’nun doğrudan eriştiği birimlere bellek adı verilir. Bu sebeple çoğunlukla hafıza elemanı olarak bilinen harddisk aslında hafıza elemanı değil donanımın yani çevre biliminin bir elemanıdır.

► RAM (Random Access Memory), rastgele erişimli bellek demektir ve programlar çalışırken bilgisayar tarafından geçici hafızadır. Bilgisayarın kapanması durumundaki buradaki veriler kaybolur.
► ROM (Read Only Memory) ise yalnızca okunabilir bellek anlamına gelir. ROM’daki bilgi süreklidir ve herhangi bir güç kesintisinde bilgi kaybolmaz. ROM’a örnek olarak BIOS’u verebiliriz. PC’lerin ilk çalıştığı program budur.
BUS(Bağlantı Yolları)
►Adress BUS(Adres yolu)
► Adress BUS’ın genişliği sistemin maksimum hafıza kapasitesini belirler. Örneğin adress BUS’ı 16 bit olan bir mikroişlemcide max hafıza 64 kilobayttır. Adress yolunun genişliğinden kasıt aynı anda birden fazla işlemin bir arada yapılmasıdır. Örneğin adress yolunun genişliği 8 bit olursa 256 adet adrese ulaşılabilir.İntel‘in 8086 işlemcisinde bu genişlik 20 bitken, PENTİUM II’de 36 bite kadar gider.
► Adress yolu genişledikçe işlemci daha fazla RAM kullanır ve buda performansın artmasına neden olur.
► Adress BUS’lar tek yönlüdürler.
► İşlemcinin haberleşmeyi planladığı hafıza adresini belirlemede görev alır.
►Data BUS(Veri Yolu)
► Veri taşırlar ve bu veriler komut ya da data olabilir.
► Veri yolunun genişliği bilgisayarın performansını çok etkiler. Aynı zamanda veri okuma yeteneğinin hızınıda arttırır. Örneğin İntel’in mikroişlemcilerinde veri yolunun genişliği 8085 modellerde 8 bit, PENTIUM’larda ise 64 bittir.
► Birbirine paralel olan tellerden oluşan haberleşme kanalları olarakta tanımlanabilir.
► Veri yolları iki yönlüdür.

►Kontrol BUS(Kontrol Yolu)
► Okuma ve yazma sinyallerini sağlamak için kullanılır. CPU’nun input output veya hafızaya bilgi göndermek mi yoksa onlardan bilgi almak mı istediğini belirler.
► Hafıza,giriş çıkış, yazma, okuma diye 4 çeşit kontrol yolu sinyali mevcuttur. İşlemci hangi adresi gösteriyorsa bu sinyallerden biri aktif olur.
► Mikroişlemcinin yaptığı işlemlerin birbirine karıştırmasını yine kontrol yolları engeller.
► Kontrol BUS tek yönlüdür.
► CPU’lar fetch (verilen talimatı gidip hafızadan almak) ve execute (alınan talimatı yerine getirmek) eylemlerini yerine getirebilmek için REGISTER, ALU, PROGRAM COUNTER ve KOMUT ÇÖZÜCÜ’ye sahipti.Şimdi de son olarak registerlardan bahsedelim.
REGISTER’LAR (Kaydediciler)
► Bellekteki verilere ulaşmak belirli bir zaman gerektirir. Fakat registerlar işlemciçekirdeğindedir ve istenildiğinde fazla zaman harcanmadan içerikleri kullanılabilir.

► Registerlar 32 bit (EAX,EBX,ECX gibi ), 16 bit (AH,BH,CH gibi) olabilirler.