انواع رجیستر ها

دسته : سخت افزار

نویسنده : علی منصورآبادی

تاریخ : 1401/3/20

تعداد لایک : 1

پست های مرتبط

https://teamaa.ir/Assets/Images/Blog/TEAMAA-(uYnjPmcJ)_cpu-vs-gpu-poster.jpg

1401/6/19

انواع رجیستر ها

سلام، وقتتون بخیر. علی هستم برنامه نویس تیما. بعد از تعریف رجیستر ها، می خواهیم با انواع اون ها آشنا بشیم. همونطوری که گفتیم ثبات ها یا رجسیتر ها، حافظه کوچک بسیار سریعی هستند که برای اجرای برنامه ها و سایر عملیات های اصلی استفاده می شوند. کار اصلی اون ها Fetch-Decode-Execute هست و هر کدام هدف خاصی رو دارن که در ادامه، با مهم ترین رجیستر ها آشنا می شیم.

Accumulator:

رجیستر Accumulator بخشی از ALU (Arithmetic Logical Unit) یا همان بخش حساب و منطق هست. همونطوری که از اسمش پیداست، وظیفه انجام عملیات های محاسباتی و همچنین عملیات های منطقی رو بر عهده داره. واحد کنترل یا CU (Control Unit)، داده هایی را که از حافظه اصلی یا RAM (Random Access Memory) خوانده، برای انجام عملیات های محاسباتی یا منطقی در Accumulator ذخیره می کنه. این رجیستر داده های اولیه یا خام، نتایج میانی و همچنین نتیجه نهایی دستورالعمل را در خودش نگهداری می کنه. در آخر هم، نتیجه نهایی عملیات که می تواند محاسباتی یا منطقی باشد از طریق MBR (Memory Buffer Register) به حافظه اصلی (RAM) منتقل می شه.

Flag Register:

این ثبات، رخدادها و شرایط مختلف در CPU را تأیید یا بررسی می کنه، یعنی رویداد ها توسط این ثبات خاص مدیریت و اداره می شوند. اندازه این ثبات یک یا دو بایت هست چون فقط اطلاعات پرچم یا Flag را در خودش نگه می داره. این رجیستر زمانی وارد عمل می شه که یک شرط در حال اجرا هست.

Data Register:

این رجیستر یا ثبات برای ذخیره موقت داده هایی که از دستگاه های جانبی ارسال می شوند، استفاده می شه.

Address register:

این ثبات با نام MAR (Memory Address Register) هم شناخته می شه. در اصل این ثبات، یک نوع حافظه هست که آدرس مکان داده ها یا دستورالعمل ها را در حافظه اصلی ذخیره سازی می کنه. در اصل این اطلاعات ذخیره شده، حاوی بخشی از آدرس هستن که می توانیم برای محاسبه آدرس کامل، از اون ها استفاده کنیم.

Program Counter:

این رجیستر به عنوان یک اشاره گر به دستورالعمل ها شناخته می شه. همونطوری که از اسمش پیداست، آدرس دستورالعمل بعدی که باید واکشی و اجرا، یا فقط اجرا شود را در خودش نگهداری می کنه. وقتی که دستورالعمل واکشی می شه، مقدار این ثبات افزایش پیدا می کنه تا به دستور بعدی اشاره کنه و به همین خاطر، همیشه آدرس دستورالعمل بعدی که باید اجرا بشه را در خودش داره.

Instruction Register:

وقتی که دستورالعملی از حافظه اصلی (RAM) واکشی می شه، اون دستورالعمل در Instruction Register یا IR ذخیره می شه. واحد کنترل (CU) دستورالعمل ها را از این ثبات می گیره و اون ها رو رمزگشایی می کنه. بعد با ارسال سیگنال های مورد نیاز به قطعات مربوطه ، اون دستورالعمل را اجرا می کنه.

Stack Control Register یا SCR:

در این ثبات همونطوری که از اسمش پیداست، مجموعه ای از بلاک های حافظه وجود دارن که داده ها در اون ها ذخیره و سپس واکشی می شوند. متود FILO که First IN و Last Out است برای ذخیره و بازیابی داده ها در این ثبات استفاده می شود که به این معناست که اولین داده ای که وارد می شود، آخر از بقیه داده ها خارج می شود، دقیقا مثل خود پشته یا Stack.

Memory Buffer Register:

این رجیستر اطلاعات یا داده هایی که از روی حافظه خوانده، یا در حافظه نوشته می شوند را نگهداری می کنه. لازم به ذکر است که دستورالعمل‌ های ذخیره‌ شده در این ثبات، به Instruction Register یا IR منتقل می‌ شه و محتوا و داده‌ها، به Accumulator یا ثبات های I/O منتقل می‌ شه.