 | Ведущий раздел этой статьи может быть слишком коротким, чтобы адекватно резюмировать ключевые моменты . ( Июнь 2015 г. ) |
В цифровой электронике , особенно в вычислительной технике , аппаратные регистры представляют собой схемы, обычно состоящие из триггеров , часто со многими характеристиками, аналогичными памяти , например:
- Возможность читать или записывать несколько бит за раз, и
- Использование адреса для выбора конкретного регистра аналогично адресу памяти .
Однако их отличительной особенностью является то, что они также имеют специальные аппаратные функции, помимо функций обычной памяти. Итак, в зависимости от точки зрения, аппаратные регистры подобны памяти с дополнительными аппаратными функциями; или схемы памяти подобны аппаратным регистрам, которые просто хранят данные.
Аппаратные регистры используются в интерфейсе между программным обеспечением и периферийными устройствами . Программное обеспечение записывает их для отправки информации на устройство и считывает их для получения информации с устройства. Некоторые аппаратные устройства также включают в себя регистры, которые не видны программному обеспечению, для их внутреннего использования.
В зависимости от сложности современные аппаратные устройства могут иметь много регистров. Стандартный интегральные схемы , как правило , документировать их внешне открытые регистры как часть их электронного компонента технического описания .
Функциональность [ править ]
Типичные варианты использования аппаратных регистров включают:
- настройка и запуск определенных функций, особенно во время инициализации
- буферное хранилище, например, видеопамять для видеокарт
- ввод / вывод (I / O) разных видов
- отчет о состоянии, например, произошло ли определенное событие в аппаратном блоке, например, в регистре состояния модема или регистре состояния линии. [1]
Чтение аппаратного регистра в «периферийных устройствах» - компьютерном оборудовании вне ЦП - включает доступ к его адресу ввода-вывода, отображенному в памяти, или адресу ввода-вывода, отображенному на порт, с помощью инструкции «загрузить» или «сохранить», выдаваемой процессором. Аппаратные регистры адресуются словами, но иногда используют только несколько битов слова, считываемых или записываемых в регистр.
Коммерческие инструменты проектирования упрощают и автоматизируют спецификацию отображаемых в память регистров и генерацию кода для оборудования , микропрограмм , проверки оборудования , тестирования и документации.
Регистры могут быть доступны для чтения / записи, только для чтения или только для записи.
Регистры только для записи обычно избегают. Они подходят для регистров, которые вызывают временное действие при записи, но не хранят постоянных данных для чтения, таких как регистр «сброса периферийного устройства». Они могут быть единственным вариантом в проектах, которые не могут позволить себе шлюзы для относительно большой логической схемы и маршрутизации сигналов, необходимых для считывания данных регистров, например , чип TIA игровой консоли Atari 2600 . Однако регистры только для записи затрудняют отладку [2] и приводят к проблеме чтения-изменения-записи, поэтому предпочтительны регистры чтения / записи. На ПК регистры только для записи затрудняли для Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) определение состояния устройства при входе.спящий режим , чтобы восстановить это состояние при выходе из спящего режима, [3]
Зарегистрировать разновидности [ править ]
 | В этом разделе не процитировать любые источники . ( август 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Аппаратные регистры внутри центрального процессора (ЦП) называются регистрами процессора .
Регистры строба имеют тот же интерфейс, что и обычные аппаратные регистры, но вместо хранения данных они запускают действие при каждой записи (или, в редких случаях, считывании). Они являются средством сигнализации .
Регистры обычно измеряются количеством битов, которые они могут хранить, например, « 8-битный регистр» или « 32-битный регистр».
Разработчики могут реализовывать регистры самыми разными способами, в том числе:
- зарегистрировать файлы
- стандартная SRAM
- индивидуальные шлепанцы
- высокоскоростная основная память
В дополнение к "видимым программисту" регистрам, которые могут быть прочитаны и записаны с помощью программного обеспечения, многие микросхемы имеют внутренние микроархитектурные регистры, которые используются для конечных автоматов и конвейерной обработки ; например, регистровая память .
Стандарты [ править ]
SPIRIT IP-XACT и DITA SIDSC XML определяют стандартные форматы XML для регистров с отображением в память . [4] [5] [6]
См. Также [ править ]
- Регистр процессора
- Уровень регистрации-передачи (RTL)
- Базовый адрес ввода / вывода
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ Bose, Sanjay K. (2007). Аппаратное и программное обеспечение персональных компьютеров . Нью Эйдж Интернэшнл. п. 54. ISBN 9788122403039. Проверено 10 сентября 2012 .
После того, как INS 8250 был правильно инициализирован, мы должны правильно использовать регистр состояния модема (MSR), регистр состояния линии (LSR) и регистр идентификации прерывания (IIR) для управления устройством во время фактической работы.
- ^ http://www.microsoft.com/whdc/resources/MVP/xtremeMVP_hw.mspx#ETB Microsoft MVP: если бы каждый инженер по аппаратному обеспечению просто понял, что ... ... регистры только для записи сделают отладку практически невозможной]
- ^ Microsoft "Рекомендации по спецификациям шины и устройств"
- ^ "Запись в блоге о формате IP-XACT" . Архивировано из оригинала на 2009-03-09 . Проверено 17 марта 2009 .
- ^ Схема IP-XACT ... см. Компонент XSD
- ^ Спецификация регистра полупроводников DITA
