En la electrónica digital , especialmente la informática , los registros de hardware son circuitos compuestos típicamente por flip flops , a menudo con muchas características similares a la memoria , tales como:
- La capacidad de leer o escribir varios bits a la vez, y
- Usar una dirección para seleccionar un registro particular de manera similar a una dirección de memoria .
Sin embargo, su característica distintiva es que también tienen funciones especiales relacionadas con el hardware más allá de las de la memoria ordinaria. Entonces, dependiendo del punto de vista, los registros de hardware son como una memoria con funciones adicionales relacionadas con el hardware; o, los circuitos de memoria son como registros de hardware que simplemente almacenan datos.
Los registros de hardware se utilizan en la interfaz entre el software y los periféricos . El software los escribe para enviar información al dispositivo y los lee para obtener información del dispositivo. Algunos dispositivos de hardware también incluyen registros que no son visibles para el software, para su uso interno.
Dependiendo de su complejidad, los dispositivos de hardware modernos pueden tener muchos registros. Los circuitos integrados estándar suelen documentar sus registros expuestos externamente como parte de su hoja de datos de componentes electrónicos .
Funcionalidad
Los usos típicos de los registros de hardware incluyen:
- configuración y puesta en marcha de determinadas funciones, especialmente durante la inicialización
- almacenamiento en búfer, por ejemplo, memoria de video para tarjetas gráficas
- entrada / salida (E / S) de diferentes tipos
- informes de estado , como si se ha producido un evento determinado en la unidad de hardware, por ejemplo, un registro de estado de módem o un registro de estado de línea. [1]
Leer un registro de hardware en "unidades periféricas" ( hardware de computadora fuera de la CPU) implica acceder a su dirección de E / S asignada en memoria o dirección de E / S asignada por puerto con una instrucción de "carga" o "almacenamiento" emitida por el procesador. Los registros de hardware se direccionan en palabras, pero a veces solo usan unos pocos bits de la palabra leídos o escritos en el registro.
Las herramientas de diseño comercial simplifican y automatizan la especificación de registros mapeados en memoria y la generación de código para hardware , firmware , verificación de hardware , pruebas y documentación.
Los registros pueden ser de lectura / escritura, solo lectura o solo escritura.
Por lo general, se evitan los registros de solo escritura . Son adecuados para registros que provocan una acción transitoria cuando se escriben, pero no almacenan datos persistentes para leer, como un registro de "restablecimiento de un periférico". Pueden ser la única opción en diseños que no pueden permitirse puertas para el circuito lógico relativamente grande y el enrutamiento de señal necesarios para la lectura de datos de registro, como el chip TIA de la consola de juegos Atari 2600 . Sin embargo, los registros de sólo escritura dificultan la depuración [2] y dan lugar al problema de lectura-modificación-escritura , por lo que se prefieren los registros de lectura / escritura. En las PC, los registros de solo escritura dificultaron que la Interfaz de energía y configuración avanzada (ACPI) determinara el estado del dispositivo al ingresar al modo de suspensión para restaurar ese estado al salir del modo de suspensión, [3]
Registrar variedades
Los registros de hardware dentro de una unidad central de procesamiento (CPU) se denominan registros de procesador .
Los registros estroboscópicos tienen la misma interfaz que los registros de hardware normales, pero en lugar de almacenar datos, activan una acción cada vez que se escriben (o, en casos excepcionales, se leen). Son un medio de señalización .
Los registros normalmente se miden por el número de bits que pueden contener, por ejemplo, un " registro de 8 bits " o un " registro de 32 bits ".
Los diseñadores pueden implementar registros en una amplia variedad de formas, que incluyen:
- registrar archivos
- SRAM estándar
- chanclas individuales
- memoria central de alta velocidad
Además de los registros "visibles para el programador" que se pueden leer y escribir con software, muchos chips tienen registros internos de microarquitectura que se utilizan para máquinas de estado y canalización ; por ejemplo, memoria registrada .
Estándares
SPIRIT IP-XACT y DITA SIDSC XML definen formatos XML estándar para registros mapeados en memoria . [4] [5] [6]
Ver también
- Registro de procesador
- Nivel de transferencia de registro (RTL)
- Dirección base de entrada / salida
Referencias
- ^ Bose, Sanjay K. (2007). Hardware y software de ordenadores personales . New Age International. pag. 54. ISBN 9788122403039. Consultado el 10 de septiembre de 2012 .
Una vez que el INS 8250 se ha inicializado correctamente, debemos hacer un uso adecuado del registro de estado del módem (MSR), el registro de estado de línea (LSR) y el registro de identificación de interrupciones (IIR) para controlar el dispositivo durante la operación real.
- ^ http://www.microsoft.com/whdc/resources/MVP/xtremeMVP_hw.mspx#ETB Microsoft MVP: si todos los ingenieros de hardware entendieran que ... ... los registros de solo escritura hacen que la depuración sea casi imposible]
- ^ "Pautas para especificaciones de dispositivos y bus" de Microsoft
- ^ "entrada de blog en formato IP-XACT" . Archivado desde el original el 9 de marzo de 2009 . Consultado el 17 de marzo de 2009 .
- ^ Esquema IP-XACT ... ver componente XSD
- ^ Especificaciones de registro de semiconductores DITA