Register einer CPU

Register sind (schnelle) Zwischenspeicher, die direkt auf der CPU liegen und mit deren Komponenten verbunden sind.

Der Inhalt der Register ist von der CPU direkt abrufbar und veränderbar. Manchmal können auch einzelne Bits der Register beeinflusst werden.

Arbeitsregister

Jede CPU besitzt eine mindestens zwei Arbeitsregister, die direkt mit der ALU verbunden sind.

Das Arbeitsregister, das mit dem Ausgang der ALU verbunden ist wird auch als Akkumulator (Akku) bezeichnet. Hier werden die Ergebnisse der Berechnungen der ALU gespeichert.

CPUs mit einem ganzen Satz an Arbeitsregistern haben einen deutlichen Geschwindigkeitsvorteil, da Rechenergebnisse und Daten für die Berechnungen mit der ALU direkt und flexibel in den Arbeitsregistern zwischengespeichert werden können. Der Umweg über den Hauptspeicher bleibt dabei erspart.

Funktionsregister

Weitere Register sind Funktionsregister, die Informationen über die Funktionalität einzelner Hardwarekomponenten der CPU speichern.

Das wichtigste Funktionsregister, das auf jeder CPU vorhanden ist, ist das Statusregister (SReg). Hier werden üblicherweise grundlegende Informationen aus den Berechnungen der ALU gespeichert. Es wird häufig bei der Ausführung von bedingten Sprüngen benötigt.

Vor allem Mikrocontroller haben zahlreiche besondere Funktionsregister, die die zusätzliche Hardware, die auf dem Mikrocontroller verbaut ist, steuern. Diese Register werden auch als Special-Function-Register (SFRs) bezeichnet.

Program-Counter

Ein Besonderes Register ist der Program-Counter (Programmzähler). Er zeigt auf die Stelle im Speicher, wo der nächste auszuführende Befehl steht.
Dabei handelt es sich um einen Zähler, dessen Zählerstand von der CPU verändert werden kann. So werden Sprünge im Programmcode möglich.