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デジタルエレクトロニクス、特にコンピューティングでは、ハードウェアレジスタは、通常フリップフロップで構成された回路であり、多くの場合、メモリに似た多くの特性を持ちます。たとえば、次のようなものです。 [引用が必要]
しかし、その際立った特徴は、通常のメモリの機能を超えた特別なハードウェア関連の機能も備えていることです。したがって、見方によっては、ハードウェア レジスタは追加のハードウェア関連の機能を備えたメモリのようなもので、メモリ回路は単にデータを格納するハードウェア レジスタのようなものと言えます。[引用が必要]
ハードウェア レジスタは、ソフトウェアと周辺機器間のインターフェイスで使用されます。ソフトウェアは、ハードウェア レジスタに書き込みを行ってデバイスに情報を送信し、ハードウェア レジスタを読み取りを行ってデバイスから情報を取得します。一部のハードウェア デバイスには、内部で使用するためにソフトウェアからは見えないレジスタも含まれています。
複雑さに応じて、最新のハードウェア デバイスには多数のレジスタが存在する場合があります。標準的な集積回路では通常、外部に公開されているレジスタが電子部品の データシートの一部として文書化されています。
機能性
ハードウェア レジスタの一般的な用途は次のとおりです。
- 特に初期化中の特定の機能の設定と起動
- バッファストレージ（例：グラフィックカードのビデオメモリ）
- さまざまな種類の入力/出力（I/O）
- モデムステータスレジスタや回線ステータスレジスタなど、ハードウェアユニットで特定のイベントが発生したかどうかなどのステータス報告。 [1]
「周辺ユニット」( CPU 外部のコンピュータ ハードウェア)のハードウェア レジスタを読み取るには、プロセッサによって発行される「ロード」または「ストア」命令を使用して、メモリ マップされた I/Oアドレスまたはポート マップされた I/Oアドレスにアクセスする必要があります。ハードウェア レジスタはワード単位でアドレス指定されますが、レジスタに読み込まれたり書き出されたりするワードの数ビットのみを使用する場合もあります。
市販の設計ツールは、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェア検証、テスト、およびドキュメント 用のメモリマップド レジスタ仕様とコード生成を簡素化および自動化します。
レジスタは、読み取り/書き込み、読み取り専用、または書き込み専用にすることができます。
書き込み専用レジスタは一般的に避けられます。書き込み時に一時的な動作を引き起こすが、読み取るための永続的なデータが格納されないレジスタ、たとえば「周辺機器をリセットする」レジスタに適しています。Atari 2600ゲーム コンソールのTIAチップなど、レジスタ データのリードバックに必要な比較的大規模なロジック回路と信号ルーティング用のゲートを用意できない設計では、書き込み専用レジスタが唯一の選択肢になる場合があります。ただし、書き込み専用レジスタはデバッグを困難にし[2] 、読み取り、変更、書き込みの問題につながるため、読み取り/書き込みレジスタが推奨されます。PC では、書き込み専用レジスタにより、Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) がスリープ モードに入るときにデバイスの状態を判断し、スリープ モードを終了するときにその状態を復元することが困難になりました[3] 。
品種登録
中央処理装置(CPU)内のハードウェア レジスタは、プロセッサ レジスタと呼ばれます。
ストローブ レジスタは通常のハードウェア レジスタと同じインターフェイスを備えていますが、データを保存する代わりに、書き込まれるたびに (または、まれに読み込まれるたびに) アクションをトリガーします。これは、信号を送る手段です。
レジスタは通常、「 8 ビットレジスタ」や「32 ビットレジスタ」など、保持できるビット数によって測定されます。
設計者は、次のようなさまざまな方法でレジスタを実装できます。
ソフトウェアで読み書きできる「プログラマが認識できる」レジスタに加えて、多くのチップには、ステートマシンやパイプラインに使用される内部レジスタ（レジスタ付きメモリなど）があります。
標準
SPIRIT IP-XACTとDITA SIDSC XMLは、メモリマップレジスタの標準XML形式を定義します。[4] [5] [6]
参照
参考文献
- ^ Bose, Sanjay K. (2007). パーソナルコンピュータのハードウェアとソフトウェア。ニューエイジインターナショナル。p. 54。ISBN
9788122403039. 2012-09-10取得
。INS 8250 が適切に初期化されたら、実際の操作中にデバイスを制御するために、モデム ステータス レジスタ (MSR)、回線ステータス レジスタ (LSR)、および割り込み識別レジスタ (IIR) を適切に使用する必要があります。
- ^ http://www.microsoft.com/whdc/resources/MVP/xtremeMVP_hw.mspx#ETB Microsoft MVP: すべてのハードウェア エンジニアが次のことを理解していれば... …書き込み専用レジスタではデバッグがほぼ不可能になります]
- ^ Microsoft「バスおよびデバイスの仕様に関するガイドライン」
- ^ 「IP-XACT 形式に関するブログエントリ」。2009 年 3 月 9 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009 年 3 月 17 日閲覧。
- ^ IP-XACT スキーマ... コンポーネント XSD を参照
- ^ DITA 半導体レジスタ仕様