Ein Mikroprozessor (MP) ist die auf einem Integrierten Schaltkreis untergebrachte CPU eines Mikrorechners. Der MP arbeitet alle Befehle ab, er ist in verschiedene Funktionsblöcke unterteilt. Das Datenwerk besteht aus der Arithmetisch-Logischen Einheit (ALU), in ihm werden Daten bearbeitet. Das Adreßwerk besteht aus dem Befehlszähler und den Areßregistern, es dient der Adreßberechnung. Das Steuerwerk ist mit allen Bausteinen über Steuerleitungen verbunden. Es besteht aus dem Befehlsdekodierer und den Befehlsregistern und dient der Befehlsausführung. Der Bustreiber dient der Behandlung des Prozessorbusses. Register sind sehr schnelle prozessorinterne Zwischenspeicher.
Für die Adressierung des Speicherbereiches des Prozessors und seine Verwaltung existieren eine Reihe von Adressierungs- und Verwaltungsarten. Zur Nutzung des sehr großen logischen Adreßraums moderner Prozessoren wird die virtuelle Speichertechnik verwendet. Dabei sorgt eine Speicherverwaltungseinheit für die Bereitstellung des entsprechenden Adreßbereiches im physikalisch adressierten Arbeitsspeicher.
Bei der Abarbeitung eines Befehls werden seine einzelnen Bytes nacheinander in den Dekodierer geholt. Das Steuerwerk sorgt dann per Mikroprogramm für den weiteren Ablauf des Befehls. Der Befehlssatz eines Prozessors umfaßt unter anderem arithmetische Operationen für die verschiedenen Datentypen, logische Operationen, Operationen zur Datenübertragung, Sprungoperationen, sowie Befehle zur Prozessor- und Systemsteuerung. Zu den Srungoperationen gehören neben den unbedingten, bedingten und Unterprogramm-Sprüngen auch die Interrupts. Letztere sorgen vor für den Rücksprung und die Wiederaufnahme des unterbrochenen Prozesses, indem sie wesentliche Informationen auf dem Stack ablegen.
Als Beispiel für einen MP haben wir den Intel 8080 kennengelernt. Er ist ein 8-Bit Prozessor mit 64 kByte Adreßraum und der Urvater aller Prozessoren in den MS-DOS-Rechnern.
Die ständige verbesserte Leistung neuerer MP wird erreicht durch Erweiterung der bestehenden Architektur (größere Wortbreite, größerer Adreßraum), durch Übernahme von Techniken aus dem Großrechnerbereich (virtuelle Speichertechnik, Pipelining, auch in Verbindung mit Warteschlangen und Caches), sowie durch Einführung neuer Konzepte (RISC, Transputer).