Register

Ein Register ist ein extrem schneller Speicherbereich direkt im Prozessorkern, der unmittelbare Operanden und Ergebnisse für die Recheneinheit (ALU) bereitstellt.
Physikalisch besteht ein Register der Breite $n$ aus $n$ [D-Flip-Flops]], die parallel geschaltet sind und einen gemeinsamen Takt teilen.![03_Digitaltechnik.pdf#page=77&rect=470,137,691,396|200
Ein Registersatz (Register File) fasst mehrere Register zusammen (bei MIPS: 32 Register à 32 Bit). Der Zugriff erfolgt über zwei Mechanismen:

1. Lesen: Über [Multiplexer (MUX)]] wird basierend auf der Registernummer der Inhalt des gewünschten Registers auf den Datenausgang geschaltet. ![03_Digitaltechnik.pdf#page=78&rect=125,59,575,374|200
2. Schreiben: Ein [1-aus-n-Decoder]] wandelt die Ziel-Registernummer in ein spezifisches Signal um, das – verknüpft mit dem RegWrite-Signal – den Takt für die Flip-Flops genau dieses einen Registers freigibt. ![03_Digitaltechnik.pdf#page=79&rect=164,123,566,416|200