L’unità di elaborazione centrale (CPU) è il cervello di un computer. Gestisce tutti i calcoli sul sistema eseguendo un calcolo aritmetico alla volta: addizione, sottrazione, moltiplicazione o divisione. L’Atmega128® è un’unità microcontrollore che utilizza velocità di circa 1 milione di istruzioni al secondo (MIPS) per megahertz (MHz) di velocità di clock. Ciò significa che quando funziona a 1.0 MHz, il chip può calcolare circa un milione di soluzioni aritmetiche ogni singolo secondo.
Oltre alla sua velocità di clock grezza, una CPU non è nulla senza la sua memoria. Senza la possibilità di memorizzare i dati calcolati, le soluzioni andrebbero immediatamente perse. L’Atmega128® contiene 128 kilobyte di memoria flash integrata e, in aggiunta, contiene quattro kilobyte di memoria di sola lettura programmabile cancellabile elettronicamente (EEPROM). EEPROM memorizza le informazioni del sistema di input e output binario (BIOS) per il computer, a cui è collegato il chip. Il BIOS agisce come un sistema operativo di basso livello, controllando l’hardware connesso al sistema.
L’Atmega128® si collega alla scheda madre nel sistema informatico. Se la CPU è il cervello del sistema, la scheda madre è la spina dorsale: tutti i componenti del sistema informatico si collegano ad essa. L’Atmega128® si collega alla scheda madre tramite una connessione a 64 pin. Ciò significa che Atmega128® è compatibile solo con schede madri che supportano questa connessione a 64 pin.
Come con tutti i dispositivi elettronici, l’Atmega128® richiede un flusso costante di energia per funzionare. Funziona a una tensione da 4.5 a 5.5 volt. L’alimentatore del computer fornisce questa potenza e le informazioni impostate nel BIOS di sistema memorizzate nella EEPROM del chip della CPU impostano il valore specifico della tensione.
La massima frequenza operativa del microprocessore Atmega128® è 16MHz. Anche in questo caso, la velocità specifica del chip viene in genere impostata tramite il BIOS dell’unità. In generale, più veloce è il funzionamento di un chip, maggiore è la potenza e il calore che produce. Alla massima velocità di 16 MHz, l’Atmega128® sarà in grado di eseguire 16 milioni di istruzioni al secondo.
Oltre a richiedere un livello specifico di tensione, ogni chip della CPU ha una temperatura operativa specifica. Temperature inferiori al minimo impediranno ai segnali elettronici di fluire attraverso il chip e temperature superiori al massimo distorceranno il chip stesso, rendendo impossibile il passaggio dei segnali. La gamma dell’Atmega128® va da -40 a 85 gradi Celsius (da -40 a 185 Fahrenheit). Tuttavia, come con tutta l’elettronica, correre più verso l’estremità inferiore di quella scala prolungherà la vita utile del chip.