
【计】 buffer input/output memory
bumper
【计】 BUF
【化】 absorber; bumper
【计】 input/output register
缓冲器输入输出寄存器(Buffer Input/Output Register)是数字电路设计中用于协调数据传输速率差异的核心组件,其功能可分解为以下三部分:
缓冲器(Buffer)
作为临时数据存储单元,用于平衡处理器与外设间的速度差异。典型应用场景包括异步通信接口(如UART)中的FIFO队列设计,可防止高速CPU与低速设备直接交互导致的数据丢失。根据IEEE 754标准,现代缓冲器通常集成错误检测功能,通过奇偶校验位保障数据完整性。
输入输出控制(I/O Control)
寄存器通过双向数据总线实现三态控制逻辑,采用门控时钟技术降低动态功耗。例如在PCIe接口规范中,输入输出寄存器支持多路复用传输模式,最高可实现32GT/s的传输速率。其物理层结构包含电平转换电路,兼容3.3V TTL与1.8V CMOS信号标准。
寄存器架构(Register Architecture)
采用D型触发器构成的并行加载寄存器组,典型参数包括建立时间(tsu)和保持时间(th)。根据Stanford University的VLSI课程实验数据,90nm工艺下8位寄存器的传输延迟可优化至0.38ns。高级实现方案会集成影子寄存器(Shadow Register),支持原子操作更新数据。
缓冲器输入输出寄存器是计算机系统中用于协调数据暂存与传输的关键组件,主要分为输入缓冲器和输出缓冲器两种类型,以下是详细解释:
输入缓冲器
用于暂时存储外设发送至CPU的数据。当外设(如键盘、传感器)传输速度较慢时,输入缓冲器可临时保存数据,等待CPU处理,避免数据丢失。
输出缓冲器
用于暂存CPU发送至外设的数据。例如,当CPU需驱动显示器或打印机等慢速设备时,输出缓冲器可保持数据稳定输出,缓解CPU与外设的速度差异。
三态缓冲器
常规缓冲器
无选通功能,直接传递输入信号,常用于信号放大和电流驱动。
缓冲器常被称为缓冲寄存器,属于寄存器的一种特殊类型。其与通用寄存器的区别在于:
如需进一步了解三态门电路原理或总线冲突规避机制,可参考、5、9的详细分析。
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