3.-Funcionamiento

Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control y una unidad aritmético-lógica. El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases: 
1. Prefetch, pre-lectura de la instrucción desde la memoria principal. 
2.Fetch, envío de la instrucción al decodificador. 
3. Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer. 
4.Lectura de operandos (si los hay). 
5. Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento. Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.

Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal.
El microprocesador se conecta a un circuito PLL (lazos de seguimiento de fase, bucles de enganche de fase), normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de megahercios. Hoy en día, todos los micros modernos tienen 2 velocidades:

Velocidad interna

la velocidad a la que funciona el micro internamente (200, 333,450… MHz).

Velocidad externa o del bus

la velocidad a la que se comunican el micro y la placa base, para poder abaratar el precio de ésta. Típicamente, 33, 60,100 ó 133 MHz.
El microprocesador posee un arreglo de elementos metálicos que permiten la conexión eléctrica entre el circuito integrado que conforma el microprocesador y los circuitos de la placa base. Dependiendo de la complejidad y de la potencia, un procesador puede tener desde 8 hasta más de 2000 elementos metálicos en la superficie de su empaque. El montaje del procesador se realiza con la ayuda de un zócalo de CPU soldado sobre la placa base. Generalmente distinguimos tres tipos de conexión: 

1. PGA ( Pin Grid Array): La conexión se realiza mediante pequeños alambres metálicos repartidos a lo largo de la base del procesador introducíéndose en la placa base mediante unos pequeños agujeros, al introducir el procesador, una palanca anclará los pines para que haga buen contacto y no se suelten.
2.BGA( Ball Grid Array): La conexión se realiza mediante bolas soldadas al procesador que hacen contacto con el zócalo 

3.LGA (Land Grid Array): La conexión se realiza mediante superficies de contacto lisas con pequeños pines que incluye la placa base.

4.-Composición de un microprocesador

En un microprocesador podemos diferenciar diversas partes tanto de software o de procesamiento que no son tangibles y las tangibles.

4.1-Parte Software:

Internamente está compuesto por dos elementos principales: 

UC:

Se encarga de recibir y ejecutar las instrucciones que el usuario introduce en el ordenador. Gestiona, directamente a la ALU, e indirectamente, al resto de componentes del equipo.
ALU:
Se encarga de realizar operaciones matemáticas específicas (sumas, multiplicaciones, división, etc.) que le indica la UC.
UC y ALU están conectadas entre sí mediante de un conjunto conexiones conocidas como buses explicadas posteriormente en este apartado.

4.2-Parte Hardware o tangible:

En cuanto a sus partes tangibles podemos diferenciar los siguientes elementos:
1. El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle
consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y
permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo en la placa base.
2. La memoria cache: es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que predeciblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM reduciendo el tiempo de espera.
Por ejemplo: en una biblioteca, en lugar de estar buscando cierto libro a través de un banco de ficheros de papel se utiliza la computadora, y gracias a la memoria cache, obtiene de manera rápida la información. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está más cerca del micro, encapsulada junto a él. Los micros más modernos incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande aunque algo menos rápida, la caché de segundo nivel o L2.
3. Coprocesador Matemático: Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del micro en otro chip.
Esta parte está considerada como una parte lógica junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos. 

4. Los registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros está diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que CPU los utiliza en algunas operaciones en total son treinta y dos registros.
5. La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra sus instrucciones de programa y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador los toma de ahí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de trabajo para el procesador.
6. Buses o Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un bus es parecido a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un número de puerto que el procesador utiliza como un número de teléfono para llamar al circuito o a partes especiales.