В начале 70-х годов появилась большая интегральная микросхема, выполняющая функцию центрального процессора вычислительной машины. Из-за своего микроминиатюрного исполнения она была названа микропроцессором.
Учитывая основные свойства микропроцессора (МП), ему можно дать следующее определение. Микропроцессором называется функционально законченное устройство обработки цифровой информации, управляемое хранимой в памяти программой и конструктивно выполненное в виде одной или нескольких больших интегральных схем (БИС).
Как следует из определения, микропроцессор - это устройство обработки цифровых (логических, дискретных) сигналов, представленных в двоичной системе счисления. Для функционирования МП необходима определенная программа, размещающаяся в блоке памяти, который находится, как правило, вне МП.
Главная функция МП - обработка данных, состоящая из двух операций: вычисление и пересылка данных. Схемы МП, выполняющие вычисления, образуют так называемое арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее следующие функции: сложение, вычитание, сравнение двух двоичных чисел, положительное приращение двоичного числа на единицу, отрицательное приращение (-1), логические операции ИЛИ, И, НЕ, исключающие ИЛИ. Перечень операций, выполняемых МП, зависит от конкретного типа МП и может быть различным.
Для выполнения этих операций АЛУ необходимы данные, которые должны быть заранее размещены в нужном месте. АЛУ не осуществляет пересылку (перемещение) данных, поэтому в МП, за пределами АЛУ, имеются другие схемы, выполняющие пересылку данных из одной части МП в другую.
Важной особенностью MП является то, что он управляется с помощью программы. Работа МП управляется командой, которая представляет собой двоичное число. Последовательность команд составляет программу МП. Команды располагаются в блоке памяти и извлекаются из него последовательно, друг за другом.
Первоначально МП извлекает команду из блока и перемещает ее в логическую схему, которая производит дешифровку команды. На выходе схемы дешифровки появляется управляющий сигнал, который определяет выполнение МП той или иной операции. Эту последовательность шагов называют циклом «выборка – выполнение», или машинным циклом МП.
МП осуществляет также обмен информацией с внешними устройствами, подключенными к нему.
МП - это часть микропроцессорной системы, отдельно он функционировать не может. К нему необходимо присоединить как минимум блок памяти и устройство ввода-вывода. Поэтому промышленностью выпускаются микропроцессорные комплекты (наборы), которые разработаны для совместного применения и имеют общие электрические и конструктивные характеристики.
Микропроцессорные комплекты являются основой для создания различных микроЭВМ, микропроцессорных систем, микроконтроллеров, микроэлектронных управляющих вычислительных комплексов.
МикроЭВМ, или микрокомпьютером, называют вычислительное устройство, содержащее один или несколько МП, БИС постоянной и оперативной памяти, БИС управления вводом и выводом информации. Микрокомпьютеры часто встраивают в различные станки, машины для управления технологическими процессами.
Микрокомпьютеры широкого назначения, используемые для выполнения вычислительных работ, оснащают дисплеями, печатающими устройствами, запоминающими устройствами на гибких дисках.
Микропроцессорной системой (МП-системой) обычно называют специализированную вычислительную, управляющую или информационную систему, построенную на основе микропроцессорных средств. ПрограммируеМЫМ микроконтроллером или просто микроконтроллером называют микрокомпьютер с небольшими вычислительными ресурсами и упрощенной системой команд, ориентированной на выполнение процедур логического управления различным оборудованием.
Микроэлектронным управляющим вычислительным комплексом называют совокупность микроЭВМ, измерительных аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей, исполнительных устройств и других периферийных устройств. По определенным правилам комплекс осуществляет обработку информации и воспринимается пользователем как функционально единое целое.