[컴퓨터 구조] Register 전송

*[Mano의 컴퓨터 시스템 구조 3판]의 공부할겸 요약한 내용입니다.

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1. 레지스터 전송 언어(Register Transfer Language)

 

마이크로 연산(Micro-operation)

1) 레지스터에 저장된 데이터를 가지고 실행되는 동적을 마이크로 연산이라고 한다.

예) shift, clear, load, move, and, not, or, complement, increment, decrement 등

 

레지스터 전송 언어(Register Transfer Language)

1) 레지스터간의 마이크로 연산 전송을 보다 간단하고 명료하게 표시하기 위하여 사용하는 기호들을 레지스터 전송언어라고 한다.

2) 디지털 시스템의 설계를 편리하게 해준다.

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2. 레지스터 전송(Register Transfer)

1) n비트 레지스터의 각 플립플롭들은 맨 오른쪽의 것을 0으로 하여 n-1까지 번호가 매겨져 있다.

2) 16비트 레지스터에 번호를 붙이는 방법은 두 부분으로 나눠진다.

2-1) 비트 0에서 7까지는 하위 바이트로 L(Low byte)라고 한다.

2-2) 비트 8에서 15까지는 상위 바이트로 H(High byte)라고 한다.

 

3) 레지스터들 사이의 정보 전송은 치환 연산자를 이용하여 다음과 같이 나타낸다. 

R2 <- R1 (R1 레시스터의 n 출력이 R2 레지스터의 n 입력으로 연결된다.)

 

4) 제어함수: 0 또는 1의 값을 갖는 부울 변수로 보통 레지스터 전송이 정해진 제어 조건일 때만 발생하도록 if-then 문장을 사용한다.

if(P=1) then (R2 <- R1)

P: R2 <- R1

*P: R2 <- R1, R3 <- R5, R4 <- R1vR5 같은 경우 차례대로 진행되지 않고 동시에 진행된다.

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3. 버스와 메모리 전송(Bus and Memory Transfers)

공통 버스(Common Bus)

1) 버스는 정보 등을 전송하기 위한 경로이다.

2) 공통 버스는 버스 구조를 단순화 하기 위해 제안된 방법이다.

3) 공통 버스를 구성하는 한 가지 방법으로 멀티플레서를 이용하는 것이 있다.

네 개의 레지스터에 대한 버스 시스템

*각 레지스터에서 동일한 위치의 비트들은 모두 하나의 멀티플렉서에 연결되어 하나의 버스 라인을 형성하게 된다.

 

4) 버스 시스템은 멀티플렉서 대신 3-상태 게이트를 이용하여 구성할 수도 있다.

3-상태 버퍼에 대한 그림

4-1) 제어 입력이 1일때는 보통의 버퍼같이 동작하여 그 출력은 입력과 동일한 값을 가진다.

4-2) 제어 입력이 0일때는 출력이 끊어지고 게이트는 고저항 상태가 된다.

3-상태 버퍼를 이용한 버스선

4-3) 디코더를 이용하여 한 순간에 오직 하나의 3-상태 버퍼만이 활성화 되어 버스에 연결된다.

4-4) 나머지 버퍼는 모두 고저항 상태에 있도록 제어한다.

4-5) 디코더의 인에이블 입력이 0이면 4개 출력이 모두 0이므로 버스 라인은 고저항 상태가 된다.

4-6) 인에이블 입력이 0이면 디코더 입력값에 따라 3-상태 버퍼 중에서 하나가 활성화 된다.