Registros Internos de la CPU: Estructura, Clasificación y Funciones Esenciales

Registros Internos de la CPU

Los registros internos son un conjunto de unidades de almacenamiento temporal que la CPU dispone para su funcionamiento. Los registros internos son unidades de almacenamiento temporal dentro de la CPU. El tamaño de los registros depende de la función que han de realizar y del tipo de CPU. En general, tienen el tamaño del Bus de Datos o del Bus de Direcciones.

Clasificación de los Registros

Los registros se clasifican en dos tipos principales:

• Registros No Accesibles
• Registros Accesibles o de usuario

Registros No Accesibles

Los registros no accesibles son aquellos que el usuario no puede controlar directamente su funcionamiento ni su contenido. Son de uso propio y restringido de la CPU. Desde el punto de vista del usuario, estos registros son totalmente transparentes, ya que no afectan, aparentemente, al funcionamiento de la CPU.

Tipos de Registros No Accesibles:

Registro de Instrucción (IR)

Este registro sirve para guardar el código de operación de una instrucción hasta que termine la ejecución de dicha instrucción. Su tamaño es adecuado a los códigos utilizados en la CPU. Lo más frecuente es que tengan el tamaño igual al Bus de Datos.

Registro del Bus de Direcciones (MAR)

El Registro del Bus de Direcciones (MAR) está formado por las salidas de un registro interno a la CPU que se denomina registro del Bus de Direcciones. Sirve para retener todo el tiempo que sea necesario una determinada información de dirección sobre el Bus de Direcciones.

Las fuentes que entregan direcciones al registro del Bus de Direcciones son varias:

• El Contador de Programa (PC): Este registro es el que más frecuentemente utiliza el MAR.
• El Registro Puntero de la Pila: También accede al MAR cuando su contenido se utiliza para dar una dirección.
• El MAR es cargado directamente desde una determinada instrucción si esta contiene una dirección de un dato.

Registro del Bus de Datos (MDR)

Por el Registro del Bus de Datos (MDR) pasan todos los datos y códigos solicitados y entregados por la CPU.

Registros Accesibles

Los registros accesibles son aquellos registros de la CPU a los que el usuario puede controlar su funcionamiento y/o contenido desde el exterior de la CPU.

Dentro de los registros accesibles se distinguen dos tipos diferentes:

• Registros de Uso Específico: Cuya función está determinada por el fabricante de la CPU.
• Registros de Uso General: Que no tienen una función predeterminada.

Registros de Uso Específico

Son aquellos que tienen asignada una función determinada dentro de la CPU, aunque pueden realizar otras funciones. Estos son:

• Registro de Contador de Programa (PC)
• Registro Puntero de Pila (SP)
• Registro Índice (IX)
• Registro Acumulador (ACC)
• Registro de Indicadores (FLAGS)

Registros de Uso General

Los registros de uso general son registros internos de la CPU que no tienen una función predefinida. Se pueden utilizar como origen o destino de los datos en la CPU. Estos registros se utilizan como elementos de memoria dentro de la CPU con un tiempo de acceso muy corto. El tamaño de estos registros suele ser el mismo que el de los datos de la CPU.