寄存器通俗解释,单片机寄存器通俗解释

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-06 07:22:54

我把自己以往的文章汇总成为了 Github ,欢迎各位大佬 star
https://github.com/crisxuan/bestJavaer

下面我们就来介绍一下关于寄存器的相关内容。我们知道,寄存器是 CPU 内部的构造,它主要用于信息的存储。除此之外,CPU 内部还有运算器,负责处理数据;控制器控制其他组件;外部总线连接 CPU 和各种部件,进行数据传输;内部总线负责 CPU 内部各种组件的数据处理。

那么对于我们所了解的汇编语言来说,我们的主要关注点就是 寄存器。

为什么会出现寄存器?因为我们知道,程序在内存中装载,由 CPU 来运行,CPU 的主要职责就是用来处理数据。那么这个过程势必涉及到从存储器中读取和写入数据,因为它涉及通过控制总线发送数据请求并进入存储器存储单元,通过同一通道获取数据,这个过程非常的繁琐并且会涉及到大量的内存占用,而且有一些常用的内存页存在,其实是没有必要的,因此出现了寄存器,存储在 CPU 内部。

认识寄存器

寄存器的官方叫法有很多,Wiki 上面的叫法是 Processing Register, 也可以称为 CPU Register,计算机中经常有一个东西多种叫法的情况,反正你知道都说的是寄存器就可以了。

认识寄存器之前,我们首先先来看一下 CPU 内部的构造。

寄存器通俗解释,单片机寄存器通俗解释(1)

CPU 从逻辑上可以分为 3 个模块,分别是控制单元、运算单元和存储单元,这三部分由 CPU 内部总线连接起来。

几乎所有的冯·诺伊曼型计算机的 CPU,其工作都可以分为5个阶段:取指令、指令译码、执行指令、访存取数、结果写回

计算机架构中的寄存器

寄存器是一块速度非常快的计算机内存,下面是现代计算机中具有存储功能的部件比对,可以看到,寄存器的速度是最快的,同时也是造价最高昂的。

寄存器通俗解释,单片机寄存器通俗解释(2)

我们以 intel 8086 处理器为例来进行探讨,8086 处理器是 x86 架构的前身。在 8086 后面又衍生出来了 8088 。

在 8086 CPU 中,地址总线达到 20 根,因此最大寻址能力是 2^20 次幂也就是 1MB 的寻址能力,8088 也是如此。

在 8086 架构中,所有的内部寄存器、内部以及外部总线都是 16 位宽,可以存储两个字节,因为是完全的 16 位微处理器。8086 处理器有 14 个寄存器,每个寄存器都有一个特有的名称,即

AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI,IP,FLAG,CS,DS,SS,ES

这 14 个寄存器有可能进行具体的划分,按照功能可以分为三种

下面我们分别介绍一下这几种寄存器

通用寄存器

通用寄存器主要有四种 ,即 AX、BX、CX、DX 同样的,这四个寄存器也是 16 位的,能存放两个字节。 AX、BX、CX、DX 这四个寄存器一般用来存放数据,也被称为 数据寄存器。它们的结构如下

寄存器通俗解释,单片机寄存器通俗解释(3)

8086 CPU 的上一代寄存器是 8080 ,它是一类 8 位的 CPU,为了保证兼容性,8086 在 8080 上做了很小的修改,8086 中的通用寄存器 AX、BX、CX、DX 都可以独立使用两个 8 位寄存器来使用。

在细节方面,AX、BX、CX、DX 可以再向下进行划分

这四种寄存器可以分为上半部分和下半部分,用作八个 8 位数据寄存器

除了上面 AX、BX、CX、DX 寄存器以外,其他寄存器均不可以分为两个独立的 8 位寄存器

如下图所示。

寄存器通俗解释,单片机寄存器通俗解释(4)

首页 12345下一页

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.