
【计】 serial-parallel register
bunch; cluster; get things mixed; skewer; strand; string together
【计】 parallel register
串并行寄存器(Serial-Parallel Register)是数字电路中的一种基础存储单元,其功能支持数据以串行或并行方式输入输出。该术语的汉英对照为:
从技术实现角度,其核心特点包括:
双重传输模式
串行模式下,数据通过单一信号线逐位传输(如移位操作);并行模式下,多位数据通过多根总线同步加载。《数字电子技术基础》(阎石著)指出,此类寄存器常用于数据格式转换,例如将传感器采集的串行信号转为并行总线可处理的格式。
硬件结构特征
通常由D触发器链构成,通过控制逻辑选择工作模式。IEEE标准754-2019中描述,此类寄存器需包含模式选择引脚(如S/P控制端),以切换时钟沿触发时的数据加载方式。
典型应用场景
在通信系统中用于串并转换接口,例如UART协议中的接收端缓存器;在图像处理中,可通过并行加载实现像素数据的批量存储。Intel FPGA技术文档显示,其IP核库中的GPIO控制器模块即集成此类寄存器。
该器件的数学表达式可描述为:
$$
Q{n}^{(t+1)} = begin{cases}
D{n} & text{(并行模式)}
Q_{n-1}^{(t)} & text{(串行模式)}
end{cases}
$$
其中$Q_n$表示第n位寄存器的输出状态。
寄存器是计算机中央处理器(CPU)内的关键组件,用于临时存储数据、指令或地址。根据数据输入方式的不同,寄存器可分为并行寄存器和串行寄存器两类:
并行寄存器
采用并行输入方式,数码通过多个独立线路同时输入到寄存器的各个对应位中。例如,一个8位并行寄存器会通过8条线路一次性接收全部数据。这种方式的特点是传输速度快,但需要较多的物理线路支持,硬件复杂度较高。典型应用场景包括CPU内部高速数据缓存。
串行寄存器
采用逐位输入方式,数码通过单一线路按顺序依次输入到寄存器中。例如,数据以“位流”形式从最低位到最高位逐步填充寄存器。其优点是线路简单、成本低,但传输速度较慢,常用于低速设备或需要长距离传输的场景(如串口通信)。
核心差异对比
寄存器的通用功能包括:存储运算中间结果、协助寻址操作,以及与外部设备交换数据(如硬盘读写)。实际应用中,计算机系统会根据性能需求和成本限制混合使用两种寄存器类型。
【别人正在浏览】