Алгоритм — строго определенная последовательность действий, направленная на достижение заданного результата.
Программа — запись алгоритма с использованием языка программирования.
При рассмотрении основных принципов построения
микропроцессора, любой алгоритм может быть представлен в виде последовательности простейших действий. Следовательно, программа, описывающая алгоритм на языке программирования, должна быть преобразована в этот набор простейших действий.
Действие по обработке информации называется
операцией, например:

— операция возведения в квадрат (

—
операнд,

— результат операции);

=

— операция дифференцирования (

— операнд,

— оператор).
В качестве примера описания операции в виде последовательности простейших действий рассмотрим сложение двоичных чисел на примере одного разряда двоичного числа (рис. 2)
Представим операцию в следующем виде (рис. 3)
Здесь

и

— значения соответствующего
разряда в первом и втором слагаемом,

— перенос из младшего разряда,

— значение соответствующего разряда суммы,

— значение переноса в старший разряд.
Рассматриваемая операция может быть представлена таблицей:
Таблица 1
 |  |  |  |  |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Таким образом, операция сложения одного двоичного разряда сводится к поиску по указанной таблице выходных значений

и

для заданной на входе сумматора комбинации

,

,

.
Команда — указание микропроцессору выполнить некоторое действие. Команда должна включать информацию об
операндах и описание самой
операции, которую необходимо выполнить. Структура команды получила название "формат команды" (рис. 4).
Так как описание операции может быть достаточно громоздким, нецелесообразно иметь его непосредственно в составе команды. Учитывая, что каждый микропроцессор способен выполнить ограниченное количество операций, каждой операции может быть присвоен числовой код —
код операции (КОП). В самой команде при этом можно указывать только этот код, который будет характеризовать операцию (рис. 5).
В составе микропроцессора необходимо иметь блок, который по коду операции будет определять собственно ее описание — последовательность элементарных действий, которые должны быть выполнены. Такой блок называется
дешифратором команд и входит в состав устройства управления микропроцессора (рис. 6).
Дешифратор команд можно представить в виде таблицы из двух столбцов, в одном из них — код операции, в другом – ее описание. Получив очередную команду, блок управления обращается к дешифратору команд, передает ему код операции и получает описание операции в виде последовательности элементарных действий, которые затем выполняются.
Вся совокупность команд, которая может выполняться
микропроцессором, называется
системой команд. В систему команд входит ограниченное число команд. Естественно, все они должны быть представлены в дешифраторе команд — микропроцессор не может выполнить команду, код которой неизвестен дешифратору.
Таким образом, преобразование, представленное на рис. 1 представляет собой преобразование программы, написанной на языке программирования, в последовательность команд микропроцессора. Оно называется
трансляцией и выполняется специальной программой —
транслятором. Трансляторы подразделяются на
компиляторы (преобразуют сразу всю программу) и
интерпретаторы (выполняют построчное преобразование и исполнение программы).