Wykona Marcin Sparniuk Rejestry procesora to komrki pamici

Wykonał : Marcin Sparniuk

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 obliczeń, adresów lokacji w pamięci operacyjnej itd.

Większość procesorów przeprowadza działania wyłącznie korzystając z wewnętrznych rejestrów, kopiując do nich dane z pamięci i po zakończeniu obliczeń 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 danych - do przechowywania danych całkowitoliczbowych, np. argumentów i wyników obliczeń, � rejestry adresowe - do przechowywania adresów i uzyskiwania dostępu do pamięci, wśród nich wyróżnić można rejestry segmentowe,

Rejestry ogólnego zastosowania, będące połączeniem dwóch powyższych typów, czyli mogące przechowywać zarówno dane, jak i adresy, � rejestry zmiennoprzecinkowe - do przechowywania i wykonywania obliczeń 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 wymienić 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 wyróżnić dwie fazy zwane: fazą pobrania i fazą wykonania. Schematycznie następstwo kolejnych faz przedstawia rysunek.

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 wejść A. . . D do rejestru. W zależności od typu zastosowanych przerzutników zapis może następować 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 wyjść QA. . . QD rejestru.

Budowa zwykłych rejestrów z przerzutników J-K jest oczywiście możliwa, lecz mniej korzystna od budowy rejestrów z przerzutników D, ponieważ musimy zastosować 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 wejść 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

koniec