
【计】 device register
equipment; facility; fixing; fixture; installation
【计】 device; implementor
【化】 equipment
【医】 equipment; unit
【经】 equipment; facility; installation
register
【计】 R; RALU; register
【化】 memory; registor
设备寄存器(Device Register)是计算机系统或数字电子设备中用于临时存储、传输或处理数据的专用存储单元,其英文对应术语为"Hardware Register"或"Peripheral Register"。该术语在计算机体系结构和嵌入式系统领域具有以下核心含义:
功能定义
作为中央处理器(CPU)与外设之间的接口单元,设备寄存器通过内存映射I/O或端口映射I/O方式实现硬件控制。每个寄存器对应特定物理地址,可存储配置参数(如波特率设置)、设备状态(如中断标志)或传输数据(如串口缓冲)。
结构特征
• 位宽标准化:常见8/16/32位宽度
• 地址唯一性:每个寄存器对应唯一物理地址
• 访问权限:包含只读(RO)、只写(WO)、读写(RW)三类
典型应用
根据《IEEE 100权威术语词典》,设备寄存器在以下场景发挥关键作用:
• 微控制器外设配置(如STM32的GPIO寄存器)
• 通信协议控制(UART/I2C的状态寄存器)
• 硬件中断管理(中断使能/标志寄存器)
分类体系
参考《计算机组成与设计:硬件/软件接口》分类标准:
通过汇编指令(如MOV、LDR/STR)实现访问,遵循$$
V{out} = sum{n=0}^{7} b_n times 2^{n}
$$的数字信号转换模型,其中b_n表示寄存器各比特位的逻辑状态。
设备寄存器是计算机系统中用于与外部硬件设备进行交互的特殊类型寄存器,属于接口寄存器的一种。它作为CPU与外部设备(如键盘、显示器、硬盘等)之间的通信桥梁,主要承担数据传输、状态监控和指令控制等功能。以下是详细解析:
设备寄存器是位于CPU或设备控制器内部的存储单元,具有以下特点:
以8位寄存器为例,其位功能可能如下:
| 位7 | 位6 | 位5 | 位4 | 位3 | 位2 | 位1 | 位0 |
|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|
| 中断使能 | 传输方向 | 保留 | 保留 | 错误标志 | 就绪标志 | 数据有效 | 使能位 |
特性 | 设备寄存器 | 通用寄存器 |
---|---|---|
访问对象 | CPU + 外部设备 | 仅CPU内部使用 |
功能 | 设备控制与数据交互 | 存储运算中间结果或地址 |
可见性 | 对程序员可见(需编程配置) | 通常对程序员透明 |
设备寄存器是软硬件协同的关键组件,通过直接操作这些寄存器,程序员能够高效控制外部设备的行为和数据流。实际开发中需参考具体设备的寄存器手册(如单片机数据手册)进行配置。
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