
【計】 buffer input/output memory
bumper
【計】 BUF
【化】 absorber; bumper
【計】 input/output register
緩沖器輸入輸出寄存器(Buffer Input/Output Register)是數字電路設計中用于協調數據傳輸速率差異的核心組件,其功能可分解為以下三部分:
緩沖器(Buffer)
作為臨時數據存儲單元,用于平衡處理器與外設間的速度差異。典型應用場景包括異步通信接口(如UART)中的FIFO隊列設計,可防止高速CPU與低速設備直接交互導緻的數據丢失。根據IEEE 754标準,現代緩沖器通常集成錯誤檢測功能,通過奇偶校驗位保障數據完整性。
輸入輸出控制(I/O Control)
寄存器通過雙向數據總線實現三态控制邏輯,采用門控時鐘技術降低動态功耗。例如在PCIe接口規範中,輸入輸出寄存器支持多路複用傳輸模式,最高可實現32GT/s的傳輸速率。其物理層結構包含電平轉換電路,兼容3.3V TTL與1.8V CMOS信號标準。
寄存器架構(Register Architecture)
采用D型觸發器構成的并行加載寄存器組,典型參數包括建立時間(tsu)和保持時間(th)。根據Stanford University的VLSI課程實驗數據,90nm工藝下8位寄存器的傳輸延遲可優化至0.38ns。高級實現方案會集成影子寄存器(Shadow Register),支持原子操作更新數據。
緩沖器輸入輸出寄存器是計算機系統中用于協調數據暫存與傳輸的關鍵組件,主要分為輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種類型,以下是詳細解釋:
輸入緩沖器
用于暫時存儲外設發送至CPU的數據。當外設(如鍵盤、傳感器)傳輸速度較慢時,輸入緩沖器可臨時保存數據,等待CPU處理,避免數據丢失。
輸出緩沖器
用于暫存CPU發送至外設的數據。例如,當CPU需驅動顯示器或打印機等慢速設備時,輸出緩沖器可保持數據穩定輸出,緩解CPU與外設的速度差異。
三态緩沖器
常規緩沖器
無選通功能,直接傳遞輸入信號,常用于信號放大和電流驅動。
緩沖器常被稱為緩沖寄存器,屬于寄存器的一種特殊類型。其與通用寄存器的區别在于:
如需進一步了解三态門電路原理或總線沖突規避機制,可參考、5、9的詳細分析。
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