마이크로프로세서 - (3) 레지스터

레지스터

- CPU 내부 레지스터

마이크로프로세서에서 사용되는 레지스터

프로그래머가 신경 쓰지 않아도 된다.

​

- CPU 외부의 레지스터

외부 장치와 데이터 교환 과정에서 필요한 레지스터

입출력 레지스터 : 소프트웨어와 하드웨어 사이에서 중개자 역할을 수행

​

레지스터는 8비트의 메모리 이며 실제 사용되는 것은 137개이다.

하나의 데이터 핀은 여러 가지 기능으로 사용된다.

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

 

메모리

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

플래시 메모리는 프로그램 저장을 위한 하드디스트 기능을 수행한다.

SRAM은 연산용, 컴퓨터의 메인 메모리 기능을 한다.

EEPROM은 데이터를 영구보관할 때 사용한다.

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

​

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

256개의 레지스터 역시 SRAM과 동일한 메모리 주소 공간을 사용한다.

레지스터와 SRAM을 데이터 메모리로 함께 지칭한다.

​

EEPROM은 독립된 메모리 주소 공간을 가진다.

데이터 메모리의 일종이지만 따로 분류하지 않는 경우가 많다.

번지로만 접근이 가능한 유일한 메모리이다.

​

범용/전용 레지스터

상태 레지스터는 CPU의 연산 결과를 반영하는 전용 레지스터이다.

1바이트 크기의 레지스터이다.

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

범용 레지스터는 32개로 구성되어있다.

16비트 값 저장을 위해 2개의 8비트 범용 레지스터를 조합해서 사용한다.

메모리 주소는 16비트이다.

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

스택 포인터 : 함수 호출, 인터럽트 발생 등의 상황에서 프로그램의 현재 상황을 저장하는

메모리 영역으로 SRAM의 마지막에 위치한다.

 

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

PUSH로 스택에 데이터를 저장 명령하고, POP으로 스택에 저장된 데이터 제거한다.

 

시스템 클록

클록 : 디지털 시스템에서 동작의 기준이 되는 신호 (16MHz)

시스템 클록 : CPU의 연산 기준

기타 클록 : 시스템 클록 이외의 클록 (ADC, 워치도그, RTC)

​

- 클록 소스

크리스털 : 무극성의 소자로 수정이 전기 신호에 따라 진동하는 성질 사용, 외부 회로 필요

레조네이터 : 세라믹으로 만들어진 클록 생성 소자, 압전 효과 이용, 안정도 떨어짐

오실레이터 : 외부 회로 없이 자체적으로 클록 생성, 전원 연결을 위한 핀 필요

​

-명령어 읽기와 명령어 실행

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

RISC 구조이므로, 1클록에 1개 명령어 실행 가능

​

출처:ATmega128로 배우는 마이크로컨트롤러 프로그래밍

​

읽기 -> ALU 내의 연산 -> 결과 쓰기