[컴퓨터 구조] 레지스터 전송

디지털 컴퓨터에서에서 레지스터는 잠깐 데이터를 저장하고 명령을 실행할 수 있게 도와준다.

이는 메모리와는 다르다. 메모리는 방대한 양의 데이터를 저장하는 곳으로, 접근하는데 속도가 느리다.

​

쉽게말하면 책상에 앉아 공부할때 레지스터는 잠깐 정보를 적어놓는 메모지 같은 것이고

책장에 꽂혀있는 책들은 메모리라고 비유할 수 있겠다.

​

그렇다면 레지스터에 데이터를 담는 과정은 어떻게 수행될까?

레지스터1에 담겨있는 데이터를 레지스터2에 전송하는 과정은 다음과 같이 나타낸다.

R2 <- R1

만약 어떤 조건 P일때 위와 같은 전송이 이뤄졌으면 좋겠다면, 다음과 같이 표현한다.

이때 P 자리는 제어함수라고 말한다.

P : R2 <- R1

조건 P=1 이라면 위와 같은 전송이 이뤄지고, P=0이라면 전송이 수행되지 않는다.

보통 조건 P 자리에는 어떤 시간 T을 많이 쓴다.

시간 T에서 위와같은 레지스터 전송이 수행하라는 식으로 작성한다.

​

P = 1 일때 R1으로부터 R2로의 전송은 위와 같은 그림으로 설명될 수 있다.

그림(a) 에서 control circuit은 조건 P를 생성하는 블럭이다. 그냥 그렇구나 하고 넘기면 된다.

​

중요한건 레지스터 R2에 LOAD 신호로 P가 들어간다는 것이다.

여기서 LOAD는 레지스터에 데이터를 올리라는 신호이다.

LOAD=1이면 레지스터에 데이터가 올라간다.

즉 P = 1이면 LOAD신호가 1이 되므로 레지스터에 데이터가 올라가게 된다.

​

또한 R2는 클럭신호 CLK에 의해 작동되므로, 클럭의 상승 엣지에서 LOAD동작이 수행될 것이다.

R1과 R2를 잇는 화살표에 n은 전송되는 데이터의 비트수를 의미한다.

​

그림(b) 타이밍도를 보면 클럭이 t 시간때 상승 엣지이고, 그때 P=1이 된다.

하지만 실제로 R1에서 R2로 데이터가 전송되는 것은 시간 t+1 이다.

LOAD에 신호가 들어온 다음에 다시 클럭 신호가 상승엣지, 즉 t+1일 때 데이터를 레지스터에 올리게 된다.