\section{Mikroprozessoren}

\subsection{Aufbau eines einfachen Rechners}

Ein funktionierender Computer soll:

\begin{itemize}
	\item logische Verknüpfungen von binären Zahlen durchführen können.
	\item Grundrechenarten beherschen können.
	\item Abläufe steuern können.
	\item sein Zustand andhand der Eingaben vom Benutzer ändern können.
\end{itemize}

Aus diesem Grund benötigt ein Rechner

\begin{enumerate}
	\item Ein Speicherwerk, um das auszuführende Programm sowie  Daten (z.B. Zwischenergebnisse) ablegen zu können
	\item Ein Rechenwerk (Arithmetic Logic Unit, ALU), um die  arithmetischen und logischen Operationen durchzuführen
	\item Ein Steuerwerk, um den Programmablauf und die Kommunikation zwischen den verschiedenen Blöcken zu regeln
	\item Ein Ein-/Ausgabewerk, um mit der Aussenwelt kommunizieren zu können.
\end{enumerate}

Die meisten universellen Rechner haben eine Grundstruktur nach der "von Neumann" Architektur. Der universelle Rechner durchläuft ein Zyklus bestehend aus fünf Teilschritten.

\begin{itemize}
	\item FETCH (Befehlsabruf): das Steuerwerk holt aus dem  Programmspeicher den nächsten Befehl.
	\item DECODE (Dekodierung): ein Befehlswort, das aus einem  Instruktionsteil (‚was soll getan werden‘) und aus einer Datenadresse (‚welche Daten sollen manipuliert werden‘) wird durch  das Steuerwerk in Schaltinstruktionen aufgelöst.
	\item FETCH OPERANDS (Operandenabruf): aus dem Speicher  werden die Operanden geholt, die durch den Befehl verändert  werden sollen oder als Parameter verwendet werden.
	\item EXECUTE (Befehlsausführung): eine arithmetische oder  logische Operation wird vom ALU ausgeführt.
	\item WRITE BACK (Rückschreiben): das Ergebnis der Berechnung  wird in Register oder Speicher zurückgeschrieben.
\end{itemize} \cite{Luisier2024}

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	\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig_8.png}\cite{Luisier2024} \cite{Luisier2024}
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.5\linewidth}
	\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig_9.png}\cite{Luisier2024} \cite{Luisier2024}
\end{minipage}
