REJESTRY informacje ogólne Rejestry procesora to komórki

REJESTRY
informacje ogólne
Rejestry procesora to komórki pamięci o niewielkich rozmiarach (najczęściej 4/8/16/32/64/128
bitów) umieszczone wewnątrz procesora i służące do przechowywania tymczasowych wyników
obliczeo, adresów lokacji w pamięci operacyjnej itd.
Większośd procesorów przeprowadza działania wyłącznie korzystając z wewnętrznych rejestrów,
kopiując do nich dane z pamięci i po zakooczeniu obliczeo odsyłając wynik do pamięci.
Rejestry procesora stanowią najwyższy szczebel w hierarchii pamięci, będąc najszybszym z rodzajów
pamięci komputera, zarazem najdroższą w produkcji, a co za tym idzie - o najmniejszej pojemności.
Realizowane zazwyczaj za pomocą przerzutników dwustanowych, z reguły jako tablica rejestrów.
Rejestry, ze względu na zastosowanie, można podzielid m.in. na:
 rejestry danych - do przechowywania danych całkowitoliczbowych, np. argumentów i
wyników obliczeo,
 rejestry adresowe - do przechowywania adresów i uzyskiwania dostępu do pamięci, wśród
nich wyróżnid można rejestry segmentowe,
Rejestry ogólnego zastosowania, będące połączeniem dwóch powyższych typów, czyli mogące
przechowywad zarówno dane, jak i adresy,
 rejestry zmiennoprzecinkowe - do przechowywania i wykonywania obliczeo na liczbach
zmiennoprzecinkowych, z reguły znajdujące się w oddzielnym bloku funkcjonalnym
procesora, zwanym koprocesorem (FPU),
 rejestry stałych - przechowujące stałe, jedynie do odczytu,
 rejestry wektorowe - przechowujące dane do jednoczesnego przetwarzania wielu danych
przez instrukcje typu SIMD,
 rejestry specjalne, określające stan wykonania, wśród nich wymienid można rejestr wskaźnika
instrukcji, wskaźnik stosu, rejestr flag procesora,
 rejestry instrukcji - służą do przechowywania obecnie przetwarzanej instrukcji
Realizując program, system mikroprocesorowy wykonuje pewne powtarzające się czynności,
polegające na cyklicznym pobieraniu kodów rozkazów z pamięci i wczytywaniu ich do układu
sterowania mikroprocesora, a następnie realizacji rozkazu, którego kod został pobrany. W cyklu tym
możemy wyróżnid dwie fazy zwane: fazą pobrania i fazą wykonania. Schematycznie następstwo
kolejnych faz przedstawia rysunek.
Budowa
Rejestry budowane są z przerzutników
Sygnały wejściowe A, B, C i D podają informację do zapamiętania w rejestrze. Wejście CLK jest
wejściem zapisującym informację z wejśd A...D do rejestru. W zależności od typu zastosowanych
przerzutników zapis może następowad przy zmianie poziomu logicznego na wejściu CLK z 0 na 1
(zbocze dodatnie) lub z 1 na 0 (zbocze ujemne). Informacja przechowywane w rejestrze pojawia się
na wyjściach QA, QB, QC i QD. Stan niski na wejściu CLR powoduje wyzerowanie wszystkich wyjśd
QA...QD rejestru.
Rejestr na bazie przerzutników J-K
Budowa zwykłych rejestrów z przerzutników J-K jest oczywiście możliwa, lecz mniej korzystna od
budowy rejestrów z przerzutników D, ponieważ musimy zastosowad dodatkowe inwertory na
wejściach K (przekształcenie przerzutnika J-K w przerzutnik D). Zalety przerzutników J-K ujawniają się
przy bardziej zaawansowanych konstrukcjach. Wpis informacji z wejśd A...D do przerzutników
następuje przy ujemnym zboczu (przejściu ze stanu 1 do stanu 0) sygnału zegarowego CLK.
Bibliografia
http://edu.i-lo.tarnow.pl/inf/alg/002_struct/0039.php
WWW.wikipedia.pl