Mikroişlemci yapısını ve çalışma prensibini anlayabilmek için bilgisayarda verilerin nasıl gösterildiğini öğrenmek gerekir. Bilgisayarda her türlü veri 1 ve 0 şeklinde gösterilir. Bir ve sıfır ikilik sayı sisteminin rakamlarıdır. Bununla birlikte diğer sayı sistemleri de kullanılır.
Bilgisayarın en önemli parçası mikroişlemci, çok karmaşık bir yapıya sahiptir ve günümüzde Intel, Motorola, AMD, CYRIX, vb. firmalar tarafından geliştirilmekte ve piyasaya sürülmektedir. Günümüzde, mikroişlemcili sistemlerde yaygın olarak kullanılan mikroişlemciler; Intel tarafından üretilen Pentium ve Motorola tarafından üretilen Power PC veya M680XO kodlu mikroişlemcileri (genellikle sanayide kontrolamaçlı) olmakla birlikte, diğer firmaların ürettikleri mikroişlemcilerde piyasada kullanılmaktadır.
Mikroişlemcilerde kelime uzunluğu veya bit uzunluğu,paralel olarak işlenen veri bitlerinin sayısıdır. Kelime, işlemcideki genel amaçlı kaydedicilerin büyüklüğü ve aynı zamanda her bir bellek mahalli kapasitesidir. Büyük kelime uzunluğu, aynı anda bir çok işlemin birlikte yapılması ve bazı uygulama program yazılımları için kolaylık demektir.
Assembly programlama dili, kullanılan bilgisayar sisteminin yapısına ve işletim sistemi gibi platformlara sıkı-sıkıya bağımlı bir dildir. Assembly programlama dili düşük seviyeli bir dil olup C, C++, Pascal, C# gibi yüksek seviyeli programlama dillerine göre anlaşılması biraz daha zordur. Assembly dili ile program yazarken kullanılan bilgisayarın donanımsal özelliklerinin bilinmesi gerekir.
MOV komutunu kullanırken yapamayacağınız iki şey vardır, bunlardan birincisi “mem, mem” tipinde bir kullanımdır. Yani hafızanın bir konumunda diğer bir konumuna doğrudan taşıma yapamazsınız. Bu işlemi yapmak için taşınacak veri önce mikroişlemci kaydedicilerinden birine getirilmelidir.
Mikrobilgisayar mikroişlemci, bellek ve giriş/çıkış elemanlarından oluşan bir yapıdır. Mikroişlemci, mikrobilgisayarın merkezi işlem birimi olarak çalışır. Mikroişlemci program komut kodlarının, bellekten alınıp getirilerek kodunun çözülmesi ve çalıştırılıp giriş/çıkış birimlerine yansıtılması işlevini yerine getirmektedir. En basit şekli ile bir mikroişlemcinin mimari yapısı kaydediciler, aritmetik-mantık birimi ve sistemi eşzamanlı çalıştırıp kontrol eden kontrol biriminden meydana gelmektedir.
ENCODER (KODLAYICILAR) Kodlayıcı devre (encoder circuit) kod çözücü devrenin tersi işlemi yapar. Bu devreler, decimal veya bilinen klasik şekillerdeki bilgileri sayısal devrelerin işlem yapabileceği şekle dönüştürürler. Bir kodlayıcının (encoder) 2n (yada daha az) giriş hattı ve n sayıda çıkış hattı üretir.
İki kararlı çok katlı flip flop isminde de belli olduğu gibi iki kararlı duruma sahiptir. Genelde bir durum set diğeri de reset olarak adlandırılır. Böylece en basit iki kararlı cihaz set-reset veya S-R flipflop olarak bilinir. Bir S-R flipflop oluşturmak için iki NOR geçidini birinin çıkışı diğerinin girişini besleyecek şekilde (ve tersi) bağlanır. Flip floplar Kaydedicilerin ve sayıcı tasarımının temelini oluşturur. Flip flop 1 birtlik veri saklar.
Temel bilgisayarda yer alan kaydediciler ve büyüklükleri şekil de görülmektedir. Şekil de de görüldüğü gibi Tasarlanan işlemci OUTR, INPR, PC, AR, AC, DR, TR, IR olmak üzere 8 kaydediciden oluşmaktadır.
Temel bilgisayar da giriş çıkış işlemleri için bağlantı şekli aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Tek çizgili oklar seri haberleşmenin yapıldığı yerleri, İki çizgili oklar ise paralel haberleşmenin yapıldığı yerleri göstermektedir.
Daha sonra AR kaydedicisini yükleyen (LD), içini temzleyen(CLR) ve içeriğini bir artıran (INR) mikroişlemler olarak bunlar kendi içinde aşağıda görüldüğü gibi ilgili giriş için gruplanır. Ve şeması çizilir.