Steuerwerke PDF

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Författare: W. Grass.

Seit einigen Jahren kann man die erfreuliche Entwicklung beobachten, da~ auf dem Gebiet des Schaltwerksentwurfs das methodische Vorgehen zunehmend die menr oder weniger geniale Bastelei verdrangt. Zum einen ist das Wissen urn die Existenz derartiger Methoden durch entsprechende Veroffentlichungen weit verbreitet worden, zum anderen hat der tech­ nologische Fortschritt auf dem Gebiet der Gro~integration machtige Halbleiterbausteine hervorgebracht, die einer systematischen System­ strukturierung sehr forderlich sind. Hier ist insbesondere von Bedeu­ tung, da~ sich die Kapazitaten von Festwertspeichern mit wahlfreiem Zugriff in wenigen Jahren urn betrachtliche Faktoren erhoht haben, so da~ heute Schaltwerksstrukturen optimal sein konnen, die frtiher aus Aufwandsgrtinden indiskutabel waren. Der Autor arbeitet seit 1967 in einer Umgebung, wo sowohl die Schalt­ werkstheorie als auch die Systematisierung des praktischen Schaltwerks­ entwurfs intensiv betrieben werden, und der ich selbst frtiher angehor­ teo 1m Jahre 1975 wurde dort mit Beteiligung des Autors eine Projekt­ gruppe "Entwurfsautomatisierung" eingerichtet. Die Rechneruntersttitzung des Entwurfsprozesses, d.h. die Abwicklung von Strukturierungs- und Optimierungsalgorithmen auf dem Rechner, steht dabei im Zentrum der Arbeit dieser Gruppe, und solche Algorithmen stehen auch im Zentrum des Buches. Die neuesten Ergebnisse, die in diesem Buch dargestellt sind, wurden in der Projektgruppe auf ihre Einsatzfahigkeit in der Ent­ wurfspraxis tiberprtift.

Register in Prozessoren sind Speicherbereiche für Daten, auf die diese besonders schnell zugreifen kann. Sie befinden sich direkt in der Nähe der Rechenwerke. Dort liegen die Daten, auf die der Prozessor besonders häufig zugreifen muss und die gerade in Verarbeitung sind. Register haben heutzutage meist Größen einer Zweierpotenz, d. 8, 16, 32, 64, 128, 256 oder 512 bit.

Skalare Register Skalare Register enthalten einen einzelnen Datenwert. Dies sind meistens Ganzzahlen, die als Datenwerte wie auch als Adressen verwendbar sind. In einem Prozessorkern stehen Register an der Spitze der Speicherhierarchie und sind daher die schnellste Möglichkeit Daten zu manipulieren, da der Zugriff unabhängig vom Daten- oder Adressbus erfolgt. Datenregister werden benutzt, um Operanden für die ALU und deren Resultate zu speichern. Bei älteren Prozessorarchitekturen gab es teilweise nur ein einziges solches Register, den Akkumulator. Prozessorkerne neuerer Generation besitzen oft mehrere Datenregister mit Akkumulatorfunktion.

In der Regel ist die Größe des Datenregisters zusammen mit der Breite des Datenbusses mit ausschlaggebend für die Einordnung einer Prozessorarchitektur als 8-, 16-, 32- oder 64-Bit-Architektur. Mit 8-Bit-Datenbus und 8-Bit-Datenregistern wird sie als 8-Bit-Architektur bezeichnet, z. Bei 8-Bit-Prozessoren waren Adressbus und Adressregister meistens 16 Bit groß. Bei den meisten heutigen Prozessoren sind die Adressregister genauso groß wie die Datenregister, der Adressbus meistens gleich groß oder kleiner.