Реестр оборудования - Hardware register

В цифровая электроника, особенно вычисление, аппаратные регистры схемы обычно состоят из шлепки, часто со многими характеристиками, похожими на объем памяти, Такие как:

  • Умение читать или писать несколько биты за раз, и
  • Используя адрес чтобы выбрать конкретный регистр аналогично адрес 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 интерфейс между программного обеспечения и периферийные устройства. Программное обеспечение записывает их для отправки информации на устройство и считывает их для получения информации от устройства. Некоторые аппаратные устройства также включают регистры, которые не видны программному обеспечению, для их внутреннего использования.

В зависимости от сложности современные аппаратные устройства могут иметь множество регистров. Стандарт интегральные схемы обычно документируют свои доступные извне регистры как часть своих электронный компонент техническая спецификация.

Функциональность

Типичные применения аппаратных регистров включают:

  • конфигурация и запуск некоторых функций, особенно во время инициализации
  • буферное хранилище например видеопамять для видеокарты
  • ввод, вывод (I / O) разных видов
  • отчет о состоянии например, произошло ли определенное событие в аппаратном блоке, например регистр состояния модема или регистр состояния линии.[1]

Чтение аппаратного регистра в "периферийных устройствах" - компьютерное железо вне процессора - предполагает доступ к его ввод-вывод с отображением памяти адрес или ввод-вывод с отображением портов адрес с инструкцией «загрузить» или «сохранить», выданной процессором. Аппаратные регистры адресуются на словах, но иногда используются только несколько биты слова, прочитанного или записанного в регистр.

Коммерческие инструменты проектирования упрощают и автоматизируют спецификацию отображаемых в память регистров и генерацию кода для аппаратное обеспечение, прошивка, проверка оборудования, тестирование и документация.

Регистры могут быть доступны для чтения / записи, только для чтения или только для записи.

Регистры только для записи обычно избегаются. 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 обратного чтения данных регистров, например Atari 2600 игровая приставка TIA чип. Однако регистры только для записи затрудняют отладку.[2] и привести к читать-изменять-писать проблема, поэтому предпочтительны регистры чтения / записи. На ПК регистры только для записи затрудняли Расширенная конфигурация и интерфейс питания (ACPI) для определения состояния устройства при входе спящий режим чтобы восстановить это состояние при выходе из спящего режима,[3]

Зарегистрировать сорта

Аппаратные регистры внутри центральное процессорное устройство (CPU) называются регистры 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, при чтении). Они являются средством сигнализация.

Регистры обычно измеряются количеством битов, которые они могут хранить, например "8 бит зарегистрируйте "или"32-битный регистр".

Разработчики могут реализовывать регистры самыми разными способами, в том числе:

В дополнение к "видимым программисту" регистрам, которые можно читать и записывать с помощью программного обеспечения, многие микросхемы имеют внутренние микроархитектурный регистры, которые используются для государственные машины и конвейерная обработка; Например, зарегистрированная память.

Стандарты

SPIRIT IP-XACT и DITA SIDSC XML определить стандартные форматы XML для регистры с отображением в память.[4][5][6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Бозе, Санджай К. (2007). Аппаратное и программное обеспечение персональных компьютеров. New Age International. п. 54. ISBN  9788122403039. Получено 2012-09-10. После того, как INS 8250 был должным образом 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.
  2. ^ 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]
  3. ^ Microsoft «Рекомендации по спецификациям шин и устройств»
  4. ^ "запись в блоге о формате IP-XACT". Архивировано из оригинал 2009-03-09. Получено 2009-03-17.
  5. ^ Схема IP-XACT ... см. Компонент XSD
  6. ^ Спецификация регистра DITA Semiconductor