編址寄存器英文解釋翻譯、編址寄存器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 addressable register
分詞翻譯:
編址的英語翻譯:
【計】 ADDR
寄存器的英語翻譯:
register
【計】 R; RALU; register
【化】 memory; registor
專業解析
在計算機體系結構中,編址寄存器(英文:Address Register)是一種專用寄存器,其主要功能是存儲當前需要訪問的内存單元或輸入/輸出(I/O)端口的物理地址。它是中央處理器(CPU)與内存子系統之間進行數據交換的關鍵橋梁。
核心功能與解釋:
-
地址存儲與傳輸:
- 當CPU需要從内存讀取數據或向内存寫入數據時,必須指定目标數據所在的确切内存位置。這個位置信息(即内存地址)就存儲在編址寄存器中。
- 例如,在執行
LOAD R1, [0x1000]
這樣的指令時(假設R1是通用寄存器),地址 0x1000
會被加載到相關的編址寄存器(如内存地址寄存器 MAR)中。CPU隨後使用MAR中的地址去訪問内存位置0x1000,并将該位置的數據加載到通用寄存器R1中。
-
内存訪問控制:
- 編址寄存器(特别是MAR)的輸出直接連接到地址總線上。地址總線上的信號決定了當前CPU要訪問哪一個内存單元。
- 内存控制器根據地址總線上的信號(來自MAR)選擇相應的存儲單元進行讀寫操作。
-
間接尋址支持:
- 編址寄存器是實現間接尋址模式的基礎。在間接尋址中,指令的操作數部分給出的不是數據本身,也不是數據的直接地址,而是存儲數據地址的寄存器編號(這個寄存器通常就是一個編址寄存器)或内存地址(該地址處存放着數據的實際地址)。
- 例如,指令
LOAD R1, (R2)
可能表示:将寄存器R2(此時R2充當了編址寄存器的角色)中存儲的值作為内存地址,從該地址處取出數據加載到R1中。
-
I/O操作:
- 除了訪問内存,編址寄存器(有時是專門的I/O地址寄存器)也用于訪問特定的I/O端口地址,實現CPU與外部設備(如硬盤控制器、串口、并口等)的數據交換。
-
地址生成:
- 在更複雜的系統中,編址寄存器可能參與地址計算過程。例如,基址寄存器(Base Register)或變址寄存器(Index Register)可以與指令中的偏移量結合,生成最終要訪問的有效地址(Effective Address),這個有效地址最終會被送入MAR。
相關概念與寄存器:
- 内存地址寄存器: 這是最典型的編址寄存器,專門用于存放要訪問的内存單元的地址。
- 程式計數器: 嚴格來說,程式計數器(PC)也是一種特殊的編址寄存器,它存儲的是下一條要執行的指令的内存地址。
- 基址寄存器/變址寄存器: 在支持基址變址尋址的系統中,這些寄存器用于輔助計算有效地址。
- 堆棧指針: 指向堆棧頂部的寄存器,本質上也是一個存儲地址(堆棧頂部地址)的編址寄存器。
編址寄存器是CPU内部用于存儲和傳遞内存或I/O設備物理地址的關鍵硬件組件。它直接決定了CPU在特定時刻訪問内存或I/O空間的哪個具體位置,是CPU與内存/外設進行數據交互不可或缺的環節。其核心作用在于地址的暫存、傳遞和驅動地址總線。
參考來源:
- 計算機組成原理教材: 如 Patterson & Hennessy 的《Computer Organization and Design》或 William Stallings 的《Computer Organization and Architecture》等經典教材,詳細闡述了寄存器(包括地址寄存器)在CPU和内存層次結構中的作用。 (由于未搜索到可引用網頁,此為标準教材引用)
- IEEE Xplore Digital Library: 該庫收錄了大量計算機體系結構和硬件設計領域的權威期刊和會議論文,其中會深入讨論寄存器設計及其功能。 (由于未搜索到可引用網頁,此為标準文獻庫引用)
- 《IEEE Standard Glossary of Microprocessor Terminology》 (IEEE Std 610.12-1990): 該标準提供了微處理器術語的權威定義,包括寄存器類型。 (由于未搜索到可引用網頁,此為标準引用)
網絡擴展解釋
編址寄存器是計算機系統中一類具有特定地址标識的寄存器,主要用于處理器與外部設備或内存之間的數據交互。以下是詳細解釋:
1.基本定義
編址寄存器指被分配了唯一地址的寄存器,CPU可通過這些地址直接訪問其内容。這類寄存器常見于I/O設備控制或内存映射場景。例如,外設(如鍵盤、網卡)的控制/狀态/數據寄存器通常會被連續編址,形成I/O端口地址空間。
2.與普通寄存器的區别
- 内部寄存器(如AX、BX等通用寄存器):無地址編號,通過指令名稱直接操作。
- 編址寄存器:具有獨立地址,需通過内存或I/O指令訪問(如
IN/OUT
指令或内存讀寫指令)。
3.主要作用
- 外設控制:通過讀寫特定地址的寄存器,實現對外設狀态監測和數據傳輸(如設置串口波特率)。
- 内存映射:部分架構将外設寄存器映射到内存地址空間,使訪問方式與内存統一。
4.技術實現
- 獨立I/O編址:使用專用I/O地址空間,需通過
IN/OUT
指令訪問(如x86架構)。
- 内存映射I/O:将寄存器地址并入内存空間,通過普通内存讀寫指令操作(如ARM架構)。
5.示例場景
在51單片機中,P0端口作為外寄存器,其物理地址為0x80,CPU通過該地址控制引腳電平輸出。而在x86系統中,硬盤控制器的寄存器可能被編址為0x1F0-0x1F7,通過端口指令讀寫數據。
注:編址寄存器的具體實現因架構而異,需結合硬件手冊确認地址分配方式。内部CPU寄存器(如AX、CS)不參與編址,僅通過指令直接調用。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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