Микропроцессордың физикалық және функциональдық құрылымы

Pentium микропроцессоры құрамына келесі физикалық компоненттер кіреді:

• 
  Core — микропроцессор ядросы;
  
• 
  Execution Unit — орындаушы модуль;
  
• 
  Integer ALU — бүтін сандармен (тұрақты үтірмен) операциялар үшін АЛҚ;
  
• 
  Registers — регистрлер;
  
• 
  Floating Point Unit — жылжымалы үтірлі сандармен жұмыс істеу блоктары;
  
• 
  Primary Cache — бірінші деңгейдегі кэш, соның ішінде мәліметтер кэші (Data Cache) және командалар кэші (Code Cache);
  
• 
  Instruction Decode and Prefetch Unit және Branch Predictor — нұсқауларды декодтау, оларды орындау, тармақталуды болжау блоктары;
  
• 
  Bus Interface — интерфейстік шиналар, соның ішінде 64-биттік (64-bit Bus) және 32-биттік (32-bit Bus) шиналар жәнежедел жадыға жүйелік шинаға шығу (То RAM).
  

• 
  операциялық - басқару құрылғысы (БҚ), арифметикалық-логикалық құрылғы (АЛҚ) және микропроцессорлық жады (МПЖ) (адрессіз регистрлер) қамтиды;
  
• 
  интерфейстік - микропроцессорлардың адрестік регистрі, команда регистрлерінің блогы — машина жұмысының жақын аралықта орындалатын тактілері командаларының кодтарын сақтауға арналған жады регистрлері, шина мен порттарды басқару схемаларын қамтиды.
  

Басқару құрылғысының қысқаша функциональдық схемасы суретте көрсетілген.

• 
  командалар регистрі — команда коды сақталатын есте сақтау регистрі: орындалатын операция коды (ОПК) және операцияға қатысатын операндтар адрестері; командалар регистрі микропроцессордың интерфейстік бөлігінде, командалар регистрі блогында орналасқан;
  
• 
  операция дешифраторы — логикалық блок;
  
• 
  микропрограммалардың тұрақты есте сақтау құрылғысы (ТЕСҚ) өз ұяшықтарында басқару сигналдарын сақтайды, олар ДК блоктарында ақпаратты өңдеу операцияларының процедурасын орындау үшін қажет;
  
• 
  адрес қалыптастыру түйіні (микропроцессордың интерфейстік бөлігінде орналасады) — регистрлерден келіп түскен реквизиттер бойынша жады ұяшығының толық адресін есептейтін құрылғы;
  
• 
  мәліметтердің, адрестердің және нұсқаулардың кодтық шиналары — микропроцессордың ішкі интерфейстік шинасының бөлігі.
  

• 
  программаның кезекті командасы сақталатын жедел жады ұяшығының адресін микропроцессор жадысының командасы адресінің санағышынан – регистрден таңдау,
  
• 
  жедел жады ұяшығынан кезекті команданы таңдау және оқылған команданы командалар регистріне қабылдау;
  
• 
  таңдалған командалардың белгілерін анықтайды;
  
• 
  машинаның барлық бөліктерінде берілген операцияның орындалу процедураларын анықтайтын басқару сигналдарының микропрограммаларын оқу және жіберу;
  
• 
  командалар регистрінен және микропроцессор жадысы регистрінен есептеуге қатысатын операндтар(сандар) адрестерінің жеке құраушыларын оқу және операндтардың толық адрестерін қалыптастыру;
  
• 
  операндтарды таңдау (қалыптасқан адресі бойынша) және осы операндтарды өңдеуде берілген операцияларды орындау;
  
• 
  жадыға операция нәтижелерін жазу;
  
• 
  программаның келесі командасының адресін қалыптастыру.