İçeriğe atla

Donanım yazmacı

Dijital elektronikte, özellikle bilgi işlemde, donanım yazmaçları genellikle belleğe benzer birçok özelliğe sahip, genellikle flip floplardan oluşan devrelerdir, örneğin:[]

  • Bir seferde birden fazla bit okuma veya yazma yeteneği ve
  • Bir bellek adresine benzer şekilde belirli bir yazmacı seçmek için bir adres kullanabilme

Bununla birlikte, ayırt edici özellikleri, sıradan belleğin ötesinde donanımla ilgili özel işlevlere de sahip olmalarıdır. Dolayısıyla, bakış açısına bağlı olarak, donanım yazmaçları, donanımla ilgili ek işlevlere sahip bellek gibidir; veya bellek devreleri, yalnızca verileri depolayan donanım yazmaçları gibidir.[]

Donanım yazmaçları, yazılım ve çevre birimleri arasındaki arayüzde kullanılır. Yazılım bunları cihaza bilgi göndermek için yazar ve cihazdan bilgi almak için okur. Bazı donanım aygıtları, dahili kullanımları için yazılım tarafından görülemeyen yazmaçlar da içerir.

Karmaşıklıklarına bağlı olarak, modern donanım cihazlarının birçok yazmacı olabilir. Standart entegre devreler, tipik olarak elektronik bileşen veri sayfalarının bir parçası olarak harici olarak açığa çıkan yazmaçlarını belgeler.

İşlev

Donanım yazmaçlarının tipik kullanımlarından bazıları şunlardır:

  • özellikle başlatma sırasında belirli özelliklerin yapılandırılması ve başlatılması
  • arabellek depolama, örneğin grafik kartları için video belleği
  • farklı türden giriş/çıkış (G/Ç)
  • örneğin bir modem durum yazmacı veya bir hat durum yazmacı gibi donanım biriminde belirli bir olayın meydana gelip gelmediği gibi durum raporlaması .[1]

"Çevresel birimlerde" -CPU dışındaki bilgisayar donanımı- bir donanım yazmacının okunması işlemci tarafından verilen bir "yükleme" veya "depolama" talimatıyla bellek eşlemeli G/Ç adresine veya bağlantı noktası eşlemeli G/Ç adresine erişmeyi içerir. Donanım yazmaçları sözcüklerle adreslenir, ancak bazen yazmaca okunan veya yazılan sözcüğün yalnızca birkaç bitini kullanır.

Ticari tasarım araçları, donanım, sabit yazılım, donanım doğrulaması, test etme ve belgeleme için bellek eşlemeli yazmaç belirtimini ve kod üretimini basitleştirir ve otomatikleştirir.

Yazmaçlar okunabilir/yazılabilir, salt okunur veya salt yazılır olabilir.

Salt yazılır yazmaçlardan genellikle kaçınılır. Yazıldığında geçici bir eyleme neden olan ancak 'çevre birimini sıfırla' yazmacı gibi okunacak kalıcı veri depolamayan yazmaçlar için uygundurlar. Atari 2600 oyun konsolunun TIA çipi gibi nispeten büyük mantık devresi ve yazmaç verilerinin yeniden okunması için gereken sinyal yönlendirmesi için kapıları karşılayamayan tasarımlarda tek seçenek olabilirler. Bununla birlikte, salt-yazma yazmaçları hata ayıklamayı zorlaştırır[2] ve okuma-değiştirme-yazma sorununa yol açar, bu nedenle okuma/yazma yazmaçları tercih edilir. PC'lerde salt yazılır yazmaçlar, Gelişmiş Yapılandırma ve Güç Arayüzünün (ACPI) uyku modundan çıkarken bu durumu geri yüklemek için uyku moduna girerken cihazın durumunu belirlemesini zorlaştırmıştır.[3]

Yazmaç çeşitleri

Bir merkezi işlem birimi (CPU) içindeki donanım yazmaçlarına işlemci yazmacı denir.

Strobe yazmaçları, normal donanım yazmaçları ile aynı arayüze sahiptir, ancak verileri depolamak yerine, her yazıldıklarında (veya nadiren okunduklarında) bir eylemi tetiklerler. Onlar bir sinyal verme aracıdır.

Yazmaçlar normalde tutabilecekleri bit sayısıyla ölçülür, örneğin "8 bitlik yazmaç" veya "32 bitlik yazmaç".

Tasarımcılar, yazmaçları aşağıdakiler de dahil olmak üzere çok çeşitli şekillerde uygulayabilir:

Yazılımla okunabilen ve yazılabilen "programcı tarafından görülebilen" yazmaçlara ek olarak, birçok yongada durum makineleri ve ardışık düzen için kullanılan dahili mikro mimari yazmaçlar bulunur; örneğin, yazmaçlı bellek .

Standartlar

SPIRIT IP-XACT ve DITA SIDSC XML, bellek eşlemeli yazmaçlar için standart XML biçimlerini tanımlar.[4][5][6]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Hardware And Software Of Personal Computers. New Age International. 2007. s. 54. ISBN 9788122403039. Erişim tarihi: 10 Eylül 2012. Once the INS 8250 has been properly initialized, we should make proper use of the Modem Status register (MSR), Line Status register (LSR) and the Interrupt Identification register (IIR) for controlling the device during actual operation.  Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)
  2. ^ "Microsoft MVP: If every hardware engineer just understood that... …write-only registers make debugging almost impossible". 21 Ağustos 2004 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Haziran 2023. 
  3. ^ "Microsoft "Guidelines for Bus and Device Specifications"". 22 Mayıs 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Haziran 2023. 
  4. ^ "blog entry on IP-XACT format". 9 Mart 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Mart 2009. 
  5. ^ "IP-XACT Schema... see component XSD". 10 Haziran 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Haziran 2023. 
  6. ^ "DITA Semiconductor register spec". 13 Şubat 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Haziran 2023. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Komut kümesi mimarisi, CPU'nun yazılım tarafından nasıl kontrol edileceğini tanımlayan bilgisayar soyut modelinin bir parçasıdır. ISA, işlemcinin ne yapabileceğini ve bunu nasıl yapacağını belirterek donanım ve yazılım arasında bir arayüz gibi davranır.

<span class="mw-page-title-main">Mikrodenetleyici</span>

Mikrodenetleyici bir VLSI entegre devre çipinde küçük bir bilgisayar'dır. Mikrodenetleyici, bellek ve programlanabilir giriş/çıkış çevre birimleri ile birlikte bir veya daha fazla CPU kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Merkezî işlem birimi</span> bir bilgisayar programının talimatlarını, talimatlar tarafından belirtilen temel aritmetik, mantıksal, kontrol ve giriş/çıkış (G/Ç) işlemlerini gerçekleştirerek yürüten ve diğer bileşenleri koordine eden bir bilgisayar içindeki elektro

Merkezî işlem birimi, dijital bilgisayarların veri işleyen ve yazılım komutlarını gerçekleştiren bölümüdür. Çalıştırılmakta olan yazılımın içinde bulunan komutları işler. Mikroişlemciler ise tek bir yonga içine yerleştirilmiş bir merkezî işlem birimidir. 1970'lerin ortasından itibaren gelişen mikroişlemciler ve bunların kullanımı, günümüzde MİB teriminin genel olarak mikroişlemciler yerine de kullanılması sonucunu doğurmuştur.

i386

Intel 80386 veya i386, 80286'dan sonraki Intel mikroişlemcisi.

Bellek bilgisayarı oluşturan 3 ana bileşenden biridir.. İşlemcinin çalıştırdığı programı, lar ve programa ait bilgiler bellek üzerinde saklanır. Bellek geçici bir depolama alanıdır. Bellek üzerindeki bilgiler güç kesildiği anda kaybolurlar. Bu nedenle bilgisayarlarda programları daha uzun süreli ve kalıcı olarak saklamak için farklı birimler mevcuttur.

<span class="mw-page-title-main">PIC</span>

PIC, Microchip firmasının ürettiği mikrodenetleyicilere verilen addır

MAC adresi (İngilizce Media Access Control, yani ortam erişim yönetimi) bir bilgisayar ağında, bir cihazın ağ donanımını tanımaya yarar. Örneğin, sizin bilgisayarınızda modeminizin ve ağ kartınızın kendine özel birer MAC adresleri vardır. MAC, 48 bit'lik bir adres olduğundan dolayı 248 = 281,474,976,710,656 değişik ağ kartını tanımlamak için kullanılabilir.

Adres Çözümleme Protokolü ağ katmanı adreslerinin veri bağlantısı katmanı adreslerine çözümlenmesini sağlayan bir telekomünikasyon protokolüdür. 1982 yılında RFC 826 aracılığıyla tanımlanmıştır. STD 37 kodlu bir internet standardıdır.

<span class="mw-page-title-main">EEPROM</span>

EEPROM, küçük boyuttaki verileri kalıcı olarak saklamak için bilgisayar ya da diğer cihazlarda kullanılan bir yongadır. Boyutu daha büyük olan sabit verileri saklamak için ise flaş bellek gibi daha ekonomik yöntemler kullanılır. EEPROM, elektrikle yazılıp silinme özelliğine sahiptir.

Bellek haritalı G/Ç ve bağlantı kapılı G/Ç, bilgisayarda CPU ve G/Ç cihazları arasındaki G/Ç işlevini yerine getirmek için kullanılan iki metottur. Başka bir metot ise ayrı bir G/Ç işlemcisi kullanılarak yapılan bir metottur. (IBM'in büyükboy bilgisayarlarında kullanılmaktadır.

Boru hattı yöntemi bilgisayar mimarisi ve diğer sayısal ürünlerin tasarımında başarımı artırmak için uygulanan bir yöntemdir. Komutları, boru hattı yöntemi ile işleyip daha kısa süre içinde bitmesini sağlar. Asıl amacı saat sıklığını artırarak başarımı artırmaktır. Farklı kaynakları aynı anda, farklı işler tarafından kullanarak çalışır.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar mimarisi</span>

Bilgisayar mimarisi, en küçüğe ve en başarılıya ulaşmayı hedeflerken aynı zamanda maliyeti de göz önünde bulundurduğu için sanat ve bilimin ortak buluştuğu nokta olarak da tanımlanır. Bilgisayar Mimarisi, bilgisayar parçalarının iç yapıları ve aralarındaki haberleşme bağlantıları ile ilgilidir.

Sanal bellek, fiziksel belleğin görünürdeki miktarını arttırarak uygulama programına (izlence) fiziksel belleğin boyutundan bağımsız ve sürekli bellek alanı sağlayan bilgisayar tekniğidir. Ana belleğin, diskin (ikincil saklama) önbelleği (cache) gibi davranmasıyla; yani disk yüzeyini belleğin bir uzantısıymış gibi kullanmasıyla gerçekleştirilir. Ancak gerçekte, yalnızca o anda ihtiyaç duyulan veri tekerden ana belleğe aktarılıyor olabilir. Günümüzde genel amaçlı bilgisayarların işletim sistemleri çoklu ortam uygulamaları, kelime işlemcileri, tablolama uygulamaları gibi sıradan uygulamalar için sanal bellek yöntemi kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Etkin sayfalar ön belleği</span> Bilgisayar bileşeni

Etkin sayfalar ön belleği (ESÖ) (Translation Lookaside Buffer ) sanal bellek kullanan işlemcilerde adres dönüştürme işleminin hızlandırılmasını sağlayan bir tekniktir.

MIPS R2000 Adres Dönüştürme Önbelleği, DECStation 3100'de kullanılan MIPS R2000 her ne kadar basit bir uygulamaya sahip olsa da özyapısı günümüz adres dönüştürme belleklerininkine çok benzerdir. Bellek sistemi 4-KB sayfalar ve 32-bitlik adres uzayına sahiptir. Dolayısıyla, sanal sayfa numaraları 20 bit uzunluktadır. Sanal adres ile gerçek adres aynı boyutlara sahiptir. Adres dönüştürme önbelleği (ADÖ) 64 kayıt tutabilir ve tam eşlemelidir. ADÖ buyruk ve veri başvuruları tarafından paylaşılır. Her kayıt 64 bit genişliğindedir ve 20 bitlik etikete sahiptir ki bu etiket kaydın ADÖ' de tutulan sanal sayfa numarasıdır. Sanal sayfa numarasına karşılık gelen gerçek sayfa numarası da 20 bit uzunluğundadır ve geçerli bit, kirli bit gibi sayman bitlerine yer verir.

<span class="mw-page-title-main">Yazmaç öbeği</span>

Yazmaç öbeği, bir merkezi işlem birimindeki işlemci yazmaçlarının bir dizisini ifade etmektedir. Modern tümleşik devre tabanlı yazmaç öbekleri genellikle çok portlu hızlı durağan rastgele erişimli bellekleri (SRAM) kullanılarak sistemlere tümleştirilmektedirler. Bu tür rastgele erişimli bellekleri kullandıkları okuma ve yazma girişlerine göre ayrılır, fakat normal çok portlu durağan rastgele erişimli bellekler okuma ve yazma işlemlerini aynı girişleri kullanarak gerçekleştirebilmektedirler.

Önden yürütüm işlemcinin ön bellekte bulamama durumunda boşa harcayacağı çevrimlerin beklemekte olan buyrukların önceden yürütülmesi ile faydalı şekilde kullanılması esasına dayalı bir bilgisayar mimarisi tekniğidir. Bu şekilde önceden yürütülecek olan buyruklar ile gelecekte oluşacak olan önbellekte bulamama durumları tespit edilerek, işlemcinin boşta olan yürütüm kaynakları kullanılarak faydalı buyruk ve veri ön yüklemeleri yapılması sağlanır.

NetBurst, İntel'in 2000 yılında piyasaya sürdüğü Pentium 4 işlemci markasının mikromimarisine verilen isimdir. 2006 Temmuz'unda Core mikromimarisinin çıkışına kadar İntel işlemcilerin mikromimarisi olmuştur. Selefi P6 mikromimarisine göre en önemli özelliği derin boru hattı yapılanmasıyla avantaj sağladığı yüksek saat sıklığıdır. Temel olarak dört ana parçadan oluşmaktadır: Sıralı(ing. In-order) Ön-Uç(ing. Front-end), Sırasız(ing. out-of-order) yürütme birimi, Tam sayı ve kayan nokta yürütme birimleri ve bellek altdizgesi.

<span class="mw-page-title-main">Motorola 6809</span>

Motorola 6809, Motorola'nın bazı 16 bit özelliklerine sahip 8 bitlik bir mikroişlemcisidir. Terry Ritter ve Joel Boney tarafından tasarlandı ve 1978'de tanıtıldı. Hem selefi Motorola 6800 hem de ilgili MOS Technology 6502'ye göre büyük bir ilerleme, TRS-80 Renkli Bilgisayar ve Dragon 32/64 ev bilgisayarlarında, Vectrex oyun sisteminde ve Star Wars dahil 1980'lerin başındaki atari makinelerinde kullanım buldu. Savunmacı, Robotron: 2084, Joust ve Gyruss. Fairlight CMI dijital ses iş istasyonunun Seri II'si ve Konami'nin Time Pilot '84 arcade oyununun her biri çift 6809 işlemci kullanır.

Dijital mantık ve bilgi işlemde sayaç belirli bir olay veya işlem olay sayısını genellikle saat ile ilişkili olarak kaydeden bir cihazdır. En yaygın tipi saat olarak adlandırılan bir giriş hattı ve çoklu çıkış hatları olan sıralı dijital mantık devresidir. Çıkış satırlarındaki değerler, ikili veya BCD sayı sistemindeki bir sayıyı temsil eder. Saat girişine uygulanan artırma veya azaltma her darbesi sayaçtaki sayıyı artırır veya azaltır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.