Регистр что это в компьютере
Уроки FASM. Регистры. Window x32
Что это такое и зачем нужны?
Это самая быстрая память в ПК по сравнению с ОЗУ. Но при этом размер регистров намного меньше чем ОЗУ, по этой причине используют ОЗУ.
Регистр RAX это дополнение EAX, EAX это дополнение AX, AX это объединение 2 регистров AH и AL.
wikipedia
OllyDbg
Ollydbg
Зачем так много разновидностей 1 регистра?
Для поддержке более старых версий процессоров x86 (обратная совместимость, например: на 64 битном ЦП запустить 32 битную программу)
Какие бывают регистры?
Их очень много и каждый под свои задачи, но есть регистры общего доступа, с которыми мы будем работать.
Это 32 битные регистры (16, 8):
ESI (SI, это 16 битный регистр, меньше нет)
EDI (DI, это 16 битный регистр, меньше нет)
Как работать с регистрами?
В них можно хранить любую информацию: числа со знаком (int), числа без знака (unsigned int), числа с плавающей запятой (float, в x64 можно хранить double в регистре), адрес, символы (не превышая размер регистра), и другую информацию.
Попробуем записать значение в регистры:
Что за регистр FLAGS?
Это регистр состояния ЦП, он нужен для проверки и сравнению чисел, проверки регистров.
Где находится верхний регистр на клавиатуре
Первое, что попадает в руки пользователя компьютерной техникой – это клавиатура и мышка. Умение использовать различные функции с помощью этих атрибутов, позволяют быстро решать поставленные задачи. Если спросить новичка о том, что такое верхний регистр, то он, возможно, укажет на клавиши, расположенные вверху. На самом деле – это далеко не так.
Что такое верхний и нижний регистр на клавиатуре
Эти понятия дошли до нас со времён печатных машинок. При наборе текстов, обычный шрифт написания выполняли в стандартном положении оборудования, которое называли нижним, а заглавные буквы наносились на бумагу при изменении положения печатных штанг, путём перевода их в верхнее положение. Именно подобной функцией наделены клавиатуры современных мобильных и стационарных печатных устройств.
С помощью кнопки функционального перевода «Shift» из одного режима в другой, пользователь ПК может переходить на прописные или заглавные буквы при написании текстов, в зависимости от требований к содержанию. Цифры при этом обозначают знаки препинания или другую символику, которую используют при распечатке документов. Иными словами, верхний регистр – это такой режим печати, в котором буквы становятся заглавными, а цифры меняются на символы. Нижний – это обычное изображение цифровых и буквенных обозначений.
Где находится верхний регистр
Две клавиши перевода из одного режима печати в другой расположены на клавиатуре: одна слева внизу, а другая справа – тоже в нижней части. Это сделано для удобства быстрого набора текстов. Если буква, которую нужно написать заглавной находится справа, то используют левую сторону. При переходе нажимают одновременно, сначала «Shift», а затем требуемый знак. А при расположении нужного символа слева – наоборот. Если пользователю удобно одной рукой нажимать обе клавиши, то он делает именно так, например, чтобы отобразить запятую!
ВНИМАНИЕ! Клавиатура некоторых мобильных устройств может иметь только одну клавишу «Shift». Это связано с компактностью размеров оргтехники.
Удобство применения верхнего режима позволяет быстро переключить функцию нужного символа из одного положения – в другое. Кроме того, слева, над кнопкой «Shift» расположена клавиша с надписью «Caps Lock», которая имеет такое же функциональное назначение, но другой принцип работы.
Способы переключения регистра на клавиатуре
При наборе текстов используют два режима переключения:
Первый из перечисленных способов переключает клавиатуру только в момент нажатия на клавишу «Shift». Как только пользователь её отпускает, печать продолжается в обычном режиме – прописными буквами.
Второй способ позволяет, после нажатия кнопки «Caps Lock», перейти в верхний регистр и печатать заглавные буквы до тех пор, пока не отпадёт необходимость в использовании таковых. Отдельный индикатор клавиатуры загорается при включении такого режима и гаснет только при повторном нажатии указанной клавиши, что подтверждает переход на прописные обозначения.
ВАЖНО! При включении «Caps Lock», использование кнопки «Shift» будет иметь противоположное действие: при нажатии – обычные символы, а после отпускания – заглавные буквы.
Длительный режим используют при написании заголовков или выделения названий статей.
Наличие навыков быстрого перехода из одного регистра в другой, позволяет пользователям ПК с удобством набирать требуемые тексты, быстро вставляя необходимые символы и заглавные буквы.
Начинаем изучать STM32: Что такое регистры? Как с ними работать?
Продолжаем рассмотрение базовых вопросов
В предыдущем уроке мы рассмотрели работу с битовыми операциями и двоичными числами, тем самым заложив основу для рассмотрения новой темы. В этом уроке мы с Вами рассмотрим очередной вопрос: что такое регистры и как с ними работать?
Память и регистры
Одним из самых важных навыков необходимых при работе с микроконтроллерами является умение взаимодействовать с регистрами. Давайте для себя разберемся, что же это такое?
В целом, регистр — это особый вид памяти внутри микроконтроллера, который используется для управления процессором и периферийными устройствами. Каждый регистр в архитектуре ARM представляет собой ячейку памяти и имеет длину в 32 бита, где каждый бит можно представить в виде крошечного выключателя с помощью которого осуществляется управление тем или иным параметром микроконтроллера.
Каждый из регистров имеет свой порядковый номер – адрес. Адрес регистра обозначается 32-битным числом представленным в шестнадцатеричной системе счисления. Путём записи по адресу регистра определённой комбинации единиц и нулей, которые обычно представлены в шестнадцатеричном виде, осуществляется настройка и управление тем или иным узлом в МК. Вспомним, что в программе для работы с битовыми операциями, мы могли представить в виде шестнадцатеричного числа произвольный набор единиц и нулей. В целом стоит отметить, что существует два вида регистров: регистры общего назначения и специальные регистры. Первые расположены внутри ядра МК, а вторые являются частью RAM-памяти.
Так же стоит отметить, что Reference Manual, который мы скачивали в первом уроке, это один большой справочник по регистрам, содержащимся в целевом микроконтроллере, а библиотека CMSIS позволяет нам оперировать символьными именами регистров вместо числовых адресов. Например, к регистру 0x40011018 мы можем обратиться просто, используя символьное имя GPIOC_BSSR. Конкретные примеры конфигурирования мы рассмотрим в ходе разбора нашей программы из первого занятия.
Итак, обычно структура регистра описывается в виде небольшой таблицы с указанием:
Разбор кода из первого занятия
Итак, давайте вспомним задачу, которую мы решили на первом уроке используя готовый код примера: нам было необходимо написать программу, которая бы обеспечила попеременное включение двух светодиодов на плате Discovery (возможно и не двух, если у вас другая версия платы Discovery) с временным интервалом.
Давайте еще разок взглянем на код программы, которую мы использовали для того, чтобы заставить наш МК дрыгать двумя ногами на которых расположены наши светодиоды:
Первым делом, при работе с STM32, даже для такой простой задачи как включение и выключение светодиода нам необходимо предварительно ответить на ряд вопросов:
Куда подключены наши светодиоды? К какому выводу микроконтроллера?
Для того, чтобы посмотреть где что находится на плате Discovery, а в частности, нужные нам светодиоды — нужно открыть Schematic-файл, либо тот который мы скачали с сайта ST, либо прямо из Keil:
Открыв Schematic мы увидим схему всего того, что есть на плате — схему ST-Link, обвязку всей периферии и многое другое. На текущий момент нас интересуют два светодиода, ищем их обозначение:
Как мы видим, наши светодиоды подключены к порту GPIOC на 8 и 9 пин.
Как включить тактирование на нужный порт GPIO?
В целом, любая работа с периферией в микроконтроллерах STM32 сводится к стандартной последовательности действий:
Внимание! Вопрос касательно системы тактирования, её настройки и использования мы подробно рассмотрим в отдельной статье.
Найти к какой шине подключен наш порт GPIOC можно найти в Datasheet’е на наш МК в разделе Memory Mapping в Таблице 16. STM32F051xx peripheral register boundary addresses.
Как вы уже успели заметить, необходимая нам шина именуется как AHB2. Для того чтобы подробнее ознакомиться с регистром, в котором включается тактирование на нужный нам порт GPIO на шине AHB, надо перейти в соответствующий раздел в Reference Manual. По названию регистров мы можем определить тот, который нужен нам:
Переходим в этот пункт, и мы видим наш 32-битный регистр, его адрес смещения, значение по умолчанию, способ доступа к регистру и перечисление того, за что отвечает каждый бит в регистре.
Смотрим на таблицу и видим нечто напоминающее опции включения тактирования на портах GPIO. Переходим к описанию и находим нужную нам опцию:
Соответственно если мы установим 19 бит в значение «1» то это обеспечит включение тактирования на порт I/O C – то есть на наш GPIOC. К тому же — нам нужно включить отдельно один бит из группы, не затрагивая остальные т.к. мы не должны мешать и изменять без надобности другие настройки.
Основываясь на материалах прошлого урока, мы знаем что для того чтобы выставить определенный бит нужно используя логическую операцию «ИЛИ» сложить текущее значение регистра с маской которая содержит те биты которые необходимо включить. Например, сложим значение регистра RCC->AHBENR по умолчанию, т.е. 0x14 и число 0x80000 тем самым включим тактирование GPIOC путем установки 19 бита:
Каким образом мы можем это сделать из программы? Всё достаточно просто. В данном случае у нас два варианта:
То есть, мы могли бы обращаться к адресам регистров напрямую по адресу и написать так:
Второй вариант мне кажется наиболее привлекательным, т.к. библиотека CMSIS организована таким способом, что регистру можно обращаться, используя только его название. Препроцессор в ходе обработки текста программы перед компиляцией подставит все цифровые значения адреса регистра автоматически. Давайте разберем этот вопрос чуть подробнее.
Предлагаю открыть наш проект, который мы сделали в первом занятии, или скачайте предварительно подготовленый отсюда и удалите все содержимое программы оставив только подключенный заголовочный файл, функцию main() и инструкцию для включения тактирования (она нам понадобится для подробного разбора кода).
Наш код будет выглядеть следующим образом:
Давайте для ознакомления копнём вглубь библиотеки CMSIS.
Для того, чтобы быстро перейти к месту где объявлена та или иная константа или переменная в Keil реализована удобная функция. Кликаем правой кнопкой по необходимой нам константе, например, на RCC:
И мы переносимся в глубины библиотеки CMSIS, в которой увидим, что все регистры доступные для управления программным способом имеют вид TypeDef-структур, в том числе и наш RCC:
Провалившись подобным образом в RCC_TypeDef мы увидим структуру в которой описаны все поля нашего регистра:
Соответственно, мы можем спокойно обращаться к нужному нам регистру записью вида PERIPH_MODULE->REGISTER и присваивать ему определенное значение.
Помимо мнемонического обозначения регистров есть так же обозначения конкретных битов. Если мы провалимся к объявлению параметра RCC_AHBENR_GPIOCEN из нашей программы, то так же увидим объявление всех параметров:
Таким образом, используя библиотеку CMSIS у нас получается лаконичная читаемая запись нужного нам параметра в регистр, через установку которого мы запускаем тактирование на нужный нам порт:
В качестве задания: определите используя возможности Keil, каким образом получился адрес регистра RCC->AHBENR как 0x40021014.
Как настроить нужные нам пины GPIO для того чтобы можно было включить светодиод?
Итак, мы знаем что нужные нам светодиоды подключены к порту GPIOC к пинам PC8 и PC9. Нам нужно настроить их в такой режим, чтобы загорался светодиод. Хотелось бы сразу же сделать оговорку, что порты GPIO мы рассмотрим подробнее в другой статье и тут мы сконцентрируемся именно на работе с регистрами.
Первым делом нам нужно перевести режим работы пинов PC8 и PC9 в режим Output. Остальные параметры порта можно оставить по умолчанию. Переходим в Reference Manual в раздел 9. General-purpose I/Os (GPIO) и открываем пункт отвечающий за режим работы пинов порта GPIO и видим что за этот параметр отвечает регистр MODER:
Судя по описанию, для установки пинов PC8 и PC9 в режим Output мы должны записать 01 в соответствующие поля регистра GPIOC.
Это можно сделать через прямую установку с помощью числовых значений:
Или через использование определений из библиотеки:
После данной инструкции наши пины PC8 и PC9 перейдут в режим Output.
Как включить светодиод?
Если мы обратим внимание на список доступных регистров для управления портом GPIO то можем увидеть регистр ODR:
Каждый из соответствующих битов отвечает за один из пинов порта. Его структуру вы можете увидеть ниже:
Для того, чтобы обеспечить попеременную смену состояний светодиодов надо с определенным временным интервалом включать/выключать 8 и 9 биты. То есть попеременно присваивать регистру значение 0x100 и 0x200.
Сделать это мы можем через прямое присвоение значений регистру:
Можем через использование определений из библиотеки:
Но так как микроконтроллер работает очень быстро — мы не будем замечать смены состояний светодиодов и визуально будет казаться что они оба горят постоянно. Для того чтобы они действительно моргали попеременно мы внесем искусственную задержку в виде цикла который займет МК бесполезными вычислениями на некоторое время. Получится следующий код:
На этом первоначальное знакомство с регистрами и методами работы с ними мы можем закончить.
Проверка результатов работы нашего кода
Небольшое приятное дополнение в конце статьи: в Keil имеется отличный Debug-инструмент с помощью которого мы можем пошагово выполнить нашу программу и просмотреть текущее состояние любого периферийного блока. Для этого после загрузки прошивки после компиляции мы можем нажать кнопку Start Debug Session:
Рабочая среда Keil переключится в режим отладки. Мы можем управлять ходом программы с помощью данных кнопок:
И есть еще одна удобная функция работы с периферией в режиме отладки, она позволяет просматривать текущее состояние регистров и менять их состояние простым кликом мышкой.
Для того чтобы ей воспользоваться — нужно перейти в соответствующий периферийный блок и справа откроется окно с указанием регистров и их значением.
Если вы кликните по одному из пунктов данного меню, вы увидите адрес регистра и его краткое описание. Так же можно просмотреть описание к каждому отдельному параметру регистра:
Попробуйте самостоятельно пошагово выполнить программу, включить/выключить светодиоды не используя программу, а используя данный режим работы с микроконтроллером. Простор для фантазии тут обширный. Так же попробуйте поиграться с длительностями задержек, сделайте одновременное моргание обоими светодиодами. В общем экспериментируйте! )
Регистр
Регистр, перекочевавший от “машинки”.
Что такое регистр? Регистр – это набор символов, только и всего. Различие регистров на «верхний» (с прописными буквами) и «нижний» (со строчными буквами) пошло со времён печатных машин. Для печатной машины регистр – ряд литер (символов), расположенных на одной высоте в общем ряду печатных колодок (досочек), соединённых рычажным механизмом с клавишами клавиатуры.
Регистр “верхний” и “нижний”
В печатной машинке на одной колодке нанесены две литеры: одна – сверху, другая – снизу. У колодок с литерами в виде букв вверху находились прописные буквы, снизу – строчные; переключиться на верхний регистр можно зажав клавишу верхнего регистра (аналогично клавише Shift), или нажав на клавишу замка верхнего регистра (аналогично клавише Caps Lock). При переходе на верхний регистр все литеры вместе с колодками и рычажками опускались, и тогда при нажатии клавиши по бумаге ударялась верхняя литера колодки.
Регистр электронный
С переходом на электронную клавиатуру понятие «верхнего» и «нижнего» регистра потеряло свой первоначальный смысл. Теперь верхний регистр – это совокупность кодов символов, соответствующих прописным буквам, а нижний регистр – кодов, соответствующих строчным буквам. Когда вы нажимаете клавишу, клавиатура формирует «скэн-код» нажатой клавиши и отправляет её в компьютер; если вы зажимаете при этом клавишу Shift или включили клавишу Caps Lock, то сигнализируется и об их активности. Сам компьютер по полученным «скэн-кодам» формирует «код символа».
Регистр чувствительный
При зажатии клавиши Shift (или включённой Caps Lock) изменяется код символа только для тех букв и чисел, у которых “включена” чувствительность к регистру. На самом деле, можно сказать, что почти все символы на клавиатуре чувствительны к регистру, потому что при зажатой клавише Shift они печатают второй набор символов. Однако, говоря о регистре, имеют в виду только те символы, значение которых меняется при включённом Caps Lock. Так, можно говорить, что клавиша с буквой “о” (или сама буква) чувствительна к регистру, тогда как говорить о чувствительности клавиши “1” (или самой цифры) неверно.
РЕГИСТР КОМПЬЮТЕРА
Смотреть что такое «РЕГИСТР КОМПЬЮТЕРА» в других словарях:
Регистр сдвига с линейной обратной связью — (РСЛОС, англ. Linear feedback shift register, LFSR) регистр сдвига битовых слов, у которого входной (вдвигаемый) бит является линейной функцией состояния остальных битов регистра до сдвига. Может быть организован как программными, так… … Википедия
РЕГИСТР — (фр., от лат. regesta, regestum внесенное. 1) всякая общественная или частная книга, в которую записывают факты и деяния, память о которых нужно сохранить. 2) объем голоса у певцов. 3) в органах: всякий самостоятельный голос. Словарь иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
регистр — а; м. [лат. registrum] 1. Спец. Список, указатель чего л.; книга, содержащая такой список, указатель. Р. книг и журналов. 2. Муз. Участок звукового диапазона музыкального инструмента или человеческого голоса. Средний р. Низкий р. Брать аккорды в… … Энциклопедический словарь
регистр — РЕГИСТР1, а, м Ряд (или функция) клавиш на клавиатуре пишущей машинки, компьютера и т.п. Прописные буквы находятся в верхнем регистре. РЕГИСТР2, а, м Часть музыкального инструмента, представляющая собой группу труб (в органе), струн (на… … Толковый словарь русских существительных
регистр — а; м. (лат. registrum) см. тж. регистровый 1) спец. Список, указатель чего л.; книга, содержащая такой список, указатель. Реги/стр книг и журналов. 2) муз. Участок звукового диапазона музыкального инструмента или человеческого голоса. Средний… … Словарь многих выражений
Начальная загрузка компьютера — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия
Архитектура компьютера — Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации. Викифицировать статью. Архитектура вычислительной машины (Архитектура … Википедия
Trusted Platform Module — В вычислительной технике, Trusted Platform Module (TPM) название спецификации, описывающей криптопроцессор, в котором хранятся криптографические ключи для защиты информации, а также обобщенное наименование реализаций указанной спецификации … Википедия
Крэй, Сеймур — Сеймур Крэй Seymour Cray Дата рождения: 28 сент … Википедия
Калькулятор — У этого термина существуют и другие значения, см. Калькулятор (значения). Современный инженерный калькулятор Калькулятор … Википедия