Ein Mikroprozessor ist die auf einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen (IC -- engl. integrated circuit) untergebrachte CPU eines Mikrorechners. Der Mikroprozessor besteht im wesentlichen aus dem Rechenwerk als Datenprozessor und dem Steuerwerk zur Befehlsverarbeitung und Koordinierung der einzelnen Funktionen und zeitlichen Abläufe. Die Mehrzahl der modernen Mikroprozessoren sind Ein-Chip-Mikroprozessoren, d.h. alle entscheidenden Elemente sind auf einem Chip untergebracht. Bei 16- und 32-Bit-Mikroprozessoren sind auf dem Chip mitunter auch noch Speicherverwaltung und Cache-Speicher integriert (siehe auch Abschnitt 7.5).
Mikroprozessoren mit fester Wortlänge verarbeiten Bitketten bestimmter Länge (8, 16 oder 32 Bit) als zusammenhängende Einheiten. Zur Zeit dominieren die 32-Bit-Mikroprozessoren. 64-Bit-Mikroprozessoren gewinnen an Bedeutung.
Die Struktur eines Ein-Chip-Mikroprozessors ist in Abb.7.1 dargestellt. Das Blockschaltbild stellt den 8-Bit-Mikroprozessor 8080 der Firma Intel dar, den wir uns im Abschnitt 7.4 näher ansehen wollen. Der 8080 ist der Urvater aller Prozessoren der ,,IBM-Kompatiblen`` PC's.
Andere Mikroprozessoren, auch mit größerer Wortlänge, unterscheiden sich im Aufbau nicht wesentlich davon. Für uns ist die Kenntnis der Registerstruktur eines Mikroprozessors und seiner Adressiermöglichkeiten wichtig, insbesondere zum maschinennahen Programmieren und zum Verständnis moderner Rechnerarchitekturen und Konzepte (Abschnitt 7.5) .
Die arithmetisch-logische Einheit führt die arithmetischen und logischen Operationen mit den Operanden aus. Bei der Verknüpfung zweier Operanden befindet sich der eine Operand im Akkumulator und der andere in einem Register des Registerbereichs oder in einer Speicherzelle des Arbeitsspeichers. 8-Bit-Mikroprozessoren besitzen meist einen einzigen Akkumulator oder nur wenige Register, die diese Funktion ausführen können. Bei anderen Mikroprozessoren können oftmals alle Register des internen Registerbereichs auch als Akkumulator wirken. Große Bedeutung für das Programmieren von Verzweigungsoperationen und arithmetischen Berechnungen hat das Status- oder Flag-Register, dessen einzelne Bits in Abhängigkeit vom Ergebnis der ausgeführten Instruktion gesetzt werden (overflow, carry etc.).
