
【計】 device register
equipment; facility; fixing; fixture; installation
【計】 device; implementor
【化】 equipment
【醫】 equipment; unit
【經】 equipment; facility; installation
register
【計】 R; RALU; register
【化】 memory; registor
設備寄存器(Device Register)是計算機系統或數字電子設備中用于臨時存儲、傳輸或處理數據的專用存儲單元,其英文對應術語為"Hardware Register"或"Peripheral Register"。該術語在計算機體系結構和嵌入式系統領域具有以下核心含義:
功能定義
作為中央處理器(CPU)與外設之間的接口單元,設備寄存器通過内存映射I/O或端口映射I/O方式實現硬件控制。每個寄存器對應特定物理地址,可存儲配置參數(如波特率設置)、設備狀态(如中斷标志)或傳輸數據(如串口緩沖)。
結構特征
• 位寬标準化:常見8/16/32位寬度
• 地址唯一性:每個寄存器對應唯一物理地址
• 訪問權限:包含隻讀(RO)、隻寫(WO)、讀寫(RW)三類
典型應用
根據《IEEE 100權威術語詞典》,設備寄存器在以下場景發揮關鍵作用:
• 微控制器外設配置(如STM32的GPIO寄存器)
• 通信協議控制(UART/I2C的狀态寄存器)
• 硬件中斷管理(中斷使能/标志寄存器)
分類體系
參考《計算機組成與設計:硬件/軟件接口》分類标準:
通過彙編指令(如MOV、LDR/STR)實現訪問,遵循$$
V{out} = sum{n=0}^{7} b_n times 2^{n}
$$的數字信號轉換模型,其中b_n表示寄存器各比特位的邏輯狀态。
設備寄存器是計算機系統中用于與外部硬件設備進行交互的特殊類型寄存器,屬于接口寄存器的一種。它作為CPU與外部設備(如鍵盤、顯示器、硬盤等)之間的通信橋梁,主要承擔數據傳輸、狀态監控和指令控制等功能。以下是詳細解析:
設備寄存器是位于CPU或設備控制器内部的存儲單元,具有以下特點:
以8位寄存器為例,其位功能可能如下:
| 位7 | 位6 | 位5 | 位4 | 位3 | 位2 | 位1 | 位0 |
|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|
| 中斷使能 | 傳輸方向 | 保留 | 保留 | 錯誤标志 | 就緒标志 | 數據有效 | 使能位 |
特性 | 設備寄存器 | 通用寄存器 |
---|---|---|
訪問對象 | CPU + 外部設備 | 僅CPU内部使用 |
功能 | 設備控制與數據交互 | 存儲運算中間結果或地址 |
可見性 | 對程式員可見(需編程配置) | 通常對程式員透明 |
設備寄存器是軟硬件協同的關鍵組件,通過直接操作這些寄存器,程式員能夠高效控制外部設備的行為和數據流。實際開發中需參考具體設備的寄存器手冊(如單片機數據手冊)進行配置。
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