Architektura układu mikroprocesorowego jest opisem fizycznego rozmieszczenia różnych elementów, które go tworzą. Wpływa bezpośrednio na to, w jaki sposób informacja i prąd elektryczny przepływają przez układ.
Mikroprocesor może mieć albo CISC, albo złożony komputer zestawu instrukcji, architekturę lub RISC, lub zredukowany komputer zestawu instrukcji, architekturę. Architektura CISC jest bardziej złożona i ma możliwość wykonywania złożonych poleceń. Architektura RISC jest prostsza, mniejsza i szybsza.
Architektura mikroprocesorów ewoluowała od procesorów jednordzeniowych do procesorów wielordzeniowych. Procesory z dwoma lub więcej rdzeniami są szybsze, ponieważ mogą przetwarzać jednocześnie wiele informacji.
Podstawowe komponenty architektury mikroprocesora to:
- ALU: Jednostka arytmetyczno-logiczna wykonuje wszystkie operacje arytmetyczne i logiczne.
- Akumulator: Zatrzymuje operandy jako wyniki operacji wykonanych przez jednostkę ALU.
- PC (licznik programu): Przechowuje adres pamięci następnej instrukcji do wykonania.
- Rejestry stanu, danych i adresu: Rejestr stanu przechowuje informacje o wyniku poprzedniej operacji ALU, rejestr danych przechowuje dane przechodzące lub wysyłane z portu I /O lub pamięci, a rejestr adresów przechowuje adres lokalizacja pamięci, do której można uzyskać dostęp.
- Jednostka sterująca: zawiera zespół obwodów sterujących procesem wykonywania, dekodowania i pobierania instrukcji programu.