乘商寄存器英文解释翻译、乘商寄存器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 mutipiler-quotient register
分词翻译:
乘的英语翻译:
multiply; ride; ride on; take; take advantage of
【计】 multiply
商寄存器的英语翻译:
【计】 quotient register
专业解析
在计算机体系结构中,乘商寄存器 (Multiplier-Quotient Register, MQ Register) 是一个专用的硬件寄存器,主要用于支持处理器的乘法和除法运算。其名称直接体现了它的双重功能:
-
乘法运算 (Multiplication):
- 在乘法操作中,乘商寄存器通常用于存放乘数 (Multiplier)。在执行乘法指令时,一个操作数(被乘数,Multiplicand)通常放在累加器 (Accumulator) 或另一个通用寄存器中,另一个操作数(乘数)则放在乘商寄存器中。
- 乘法运算完成后,乘积 (Product) 的低位部分通常会保留在乘商寄存器中,而高位部分则存放在累加器或另一个指定的寄存器中(具体取决于处理器架构)。
-
除法运算 (Division):
- 在除法操作中,乘商寄存器用于存放商 (Quotient)。执行除法指令时,被除数 (Dividend) 通常占据累加器(高位)和乘商寄存器(低位)的组合,或者存放在其他指定的寄存器对中。除数 (Divisor) 则放在另一个寄存器中。
- 除法运算完成后,计算得到的商 (Quotient) 通常存放在乘商寄存器中,而余数 (Remainder) 则存放在累加器或另一个指定的寄存器中。
英文术语解析:
- 乘商寄存器 (Multiplier-Quotient Register, MQ Register):
- Multiplier: 乘数。指在乘法运算中,用来乘以另一个数(被乘数)的数。
- Quotient: 商。指在除法运算中,被除数除以除数得到的结果。
- Register: 寄存器。是CPU内部的高速存储单元,用于暂时存放指令、数据和地址。
- 因此,“Multiplier-Quotient Register” 直译为“乘数-商寄存器”,精确地描述了该寄存器在乘法和除法运算中的核心作用:存放乘数或存放商。
功能与重要性:
- 专用硬件支持: 乘商寄存器是早期计算机(如经典的冯·诺依曼架构机器)和某些现代处理器(尤其是面向嵌入式或特定计算密集型应用的处理器)中,用于高效执行基本算术运算的关键硬件组件。它避免了仅使用通用寄存器执行复杂乘除运算时所需的繁琐步骤。
- 提高运算效率: 通过提供专用的存储位置和处理逻辑,乘商寄存器显著加速了乘法和除法指令的执行速度。
- 存储中间结果: 在乘法和除法这种需要多步迭代的运算过程中,乘商寄存器用于存储关键的中间计算结果(如部分积、移位后的乘数、逐步计算出的商位等)。
- 寄存器对: 在涉及双字长(如32位处理器处理64位数据)的乘除运算中,乘商寄存器常常与累加器 (Accumulator, AC) 配对使用(AC-MQ寄存器对),共同存储被乘数/被除数或乘积/商与余数。
应用场景:
乘商寄存器主要存在于具有特定指令集架构的处理器中,尤其是那些设计用于高效数值计算的处理器,例如:
- 早期的中央处理器 (CPU) 设计。
- 某些数字信号处理器 (DSP)。
- 微控制器 (Microcontroller) 或专用集成电路 (ASIC) 中用于数学运算的硬件模块。
权威参考来源:
- 《计算机组成与设计:硬件/软件接口》 (Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) - David A. Patterson, John L. Hennessy:这本经典教材详细解释了CPU内部结构,包括累加器、乘商寄存器等专用寄存器在算术运算(如原码/补码乘法除法算法)中的作用和工作原理。 https://www.elsevier.com/books/computer-organization-and-design-mips-edition/patterson/978-0-12-820109-1
- IEEE Xplore Digital Library:该数据库收录了大量计算机体系结构和处理器设计领域的学术论文和技术报告。搜索关键词如 “Multiplier-Quotient Register”, “Arithmetic Unit Design”, “CPU Register Architecture” 可以找到描述MQ寄存器具体实现和应用的权威文献。 https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp
- 斯坦福大学 EE180/EE282 课程资料 (数字系统/计算机体系结构):顶尖大学的计算机工程课程通常会涵盖基础寄存器的作用。其在线课程大纲、讲义或推荐的阅读材料是理解MQ寄存器基础概念的可靠来源。 https://ee.stanford.edu/ (需查找具体课程资料链接)
- 处理器手册 (如经典IBM 704/7090 手册):历史上明确包含MQ寄存器的处理器(如IBM 704/7090系列)的技术参考手册提供了最原始和权威的定义和功能描述。这些手册通常可在计算机历史博物馆或大学图书馆的档案中找到。 https://www.computerhistory.org/
网络扩展解释
乘商寄存器是计算机硬件中用于执行乘法和除法运算的专用寄存器,其核心功能包括存储中间运算结果、优化计算效率。以下从定义、功能、结构及应用等角度进行综合说明:
1.基本定义
乘商寄存器(Multiplier-Quotient Register,缩写为MQ)是运算器(ALU)的重要组成部分,主要用于存储乘法运算的乘积或除法运算的商值。它通过配合乘法器/除法器,完成数值的逐位计算和中间结果保存。
2.核心功能
- 运算支持:执行乘法和除法时,乘商寄存器负责存储被乘数、乘数或中间乘积(如部分积),以及最终结果。
- 数据暂存:在运算过程中,通过移位和累加操作分阶段保存中间值,减少直接访问内存的次数,从而提升计算效率。
- 硬件优化:在神经网络加速等场景中,作为乘累加单元(MAC)的核心部件,高效处理矩阵乘法等密集型运算。
3.结构与工作原理
- 组成结构:通常由多个子寄存器组成,例如乘数寄存器、被乘数寄存器等,分别存储运算的输入值和中间结果。
- 运算流程:以乘法为例,乘数与被乘数分别存入对应寄存器,通过逐位相乘、移位和累加生成最终乘积。
4.应用场景
- 传统计算:在通用CPU中,用于基础算术运算的加速。
- 高性能计算:在数字信号处理器(DSP)和图形处理器(GPU)中,优化大规模乘加运算。
- AI加速:神经网络芯片通过集成大量乘商寄存器,高效执行矩阵乘法和卷积操作。
5.与其他寄存器的区别
- 普通寄存器:如累加器(ACC)仅用于暂存单步计算结果,而乘商寄存器专为多步骤乘除运算设计。
- 地址寄存器:如MAR仅用于存储内存地址,不参与运算。
如需更完整的硬件架构细节,可参考计算机组成原理相关文献或网页来源。
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