寄存器是什么

酿酒酵母2023-02-09  16

寄存器的功能是存储二进制代码,它是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码,故存放n位二进制代码的寄存器,需用n个触发器来构成。

按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类。基本寄存器只能并行送入数据,也只能并行输出。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移,数据既可以并行输入、并行输出,也可以串行输入、串行输出,还可以并行输入、串行输出,或串行输入、并行输出,十分灵活,用途也很广。

寄存器的结构

在数字电路中,用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码,存放门位二进制代码的寄存器需用逐个触发器来构成。

对寄存器中的触发器只要求它们具有置1,置0的功能即可,因而无论是用电平触发的锁存器(latch-up),还是用脉冲触发或边沿触发的触发器(flip-flop),都可以组成寄存器。

1.寄存器的含义

寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中,寄存器有累加器(ACC)。

寄存器,是集成电路中非常重要的一种存储单元,通常由触发器组成。在集成电路设计中,寄存器可分为电路内部使用的寄存器和充当内外部接口的寄存器这两类。内部寄存器不能被外部电路或软件访问,只是为内部电路的实现存储功能或满足电路的时序要求。而接口寄存器可以同时被内部电路和外部电路或软件访问,CPU中的寄存器就是其中一种,作为软硬件的接口,为广泛的通用编程用户所熟知。

在计算机领域,寄存器是CPU内部的元件,包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。寄存器拥有非常高的读写速度,所以在寄存器之间的数据传送非常快。

寄存器是内存阶层中的最顶端,也是系统获得操作资料的最快速途径。寄存器通常都是以他们可以保存的位元数量来估量,

举例来说,一个“8 位元寄存器”或“32位元寄存器”。寄存器现在都以寄存器档案的方式来实作,但是他们也可能使用单独的正反器、高速的核心内存、薄膜内存以及在数种机器上的其他方式来实作出来。

寄存器通常都用来意指由一个指令之输出或输入可以直接索引到的暂存器群组。更适当的是称他们为“架构寄存器”。

例如,x86指令集定义八个32 位元寄存器的集合,但一个实际 x86 指令集的CPU可以包含比八个更多的寄存器。

2.寄存器的作用

寄存器的功能十分重要,CPU对存储器中的数据进行处理时,往往先把数据取到内部寄存器中,而后再作处理。外部寄存器是计算机中其它一些部件上用于暂存数据的寄存器,它与CPU之间通过“端口”交换数据,外部寄存器具有寄存器和内存储器双重特点。有些时候我们常把外部寄存器就称为“端口”,这种说法不太严格,但经常这样说。

外部寄存器虽然也用于存放数据,但是它保存的数据具有特殊的用途。某些寄存器中各个位的0、1状态反映了外部设备的工作状态或方式;还有一些寄存器中的各个位可对外部设备进行控制;也有一些端口作为CPU同外部设备交换数据的通路。所以说,端口是CPU和外设间的联系桥梁。CPU对端口的访问也是依据端口的“编号”(地址),这一点又和访问存储器一样。不过考虑到机器所联接的外设数量并不多,所以在设计机器的时候仅安排了1024个端口地址,端口地址范围为0--3FFH。

扩展资料:

寄存器的特点

寄存器又分为内部寄存器与外部寄存器,所谓内部寄存器,其实也是一些小的存储单元,也能存储数据。但同存储器相比,寄存器又有自己独有的特点:

①寄存器位于CPU内部,数量很少,仅十四个

②寄存器所能存储的数据不一定是8bit,有一些寄存器可以存储16bit数据,对于386/486处理器中的一些寄存器则能存储32bit数据

③每个内部寄存器都有一个名字,而没有类似存储器的地址编号。

参考资料:百度百科-寄存器

计算机存储设备如下:

1、寄存器:

寄存器是CPU内部的高速存储单元,主要用于存放程序运行过程中所使用的各种数据,寄存器的容量最小,但存取速度最高。

2、高速缓冲存储器:

简称高速缓存Cache,其存取速度与CPU速度相当,非常快,但成本高且容量较小(一般为几KB到几百KB),主要用来存放使用频率较高的少量信息。

高速缓存可以保存数据副本,访问高速缓存要比访问内存中的原始数据效率更高,速度更快。

基于局部性原理,大多数程序在某个时间片会集中重复地访问内存某个特定的域,Cache就是利用了程序对内存的访问在时间上和空间上所具有的局域区域性,即Cache通常保存着一份内存中部分内容的副本,该副本是最近曾被CPU使用过的数据和程序代码。

3、内部存储器:

内存,又称为主存储器,程序只有装入内存后才能运行,因此内存储器一般用来存放用户正在执行的程序和使用到的数据。CPU可以直接执行内存中的指令及直接存取内存中的数据。内存的存取速度要比高速缓存慢一点,容量要比高速缓存大得多,一般为几GB。

4、外部存储器:

外存,又称辅助存储器,外存不能被CPU直接访问,一般用来存放大量的,暂时不用的数据信息。外存的存取速度较低,且成本也较低,但容量较大,一般为几十GB到几百GB。

在现代计算机系统中,要用到大量的程序和数据,由于内存的容量有限,而且程序和数据不能在内存中长期保存,因此,程序和数据平时总是以文件的形式存放在外存中 ,需要时可以随时将它们调入内存。


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