緩沖暫存器英文解釋翻譯、緩沖暫存器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 buffer register

分詞翻譯：

緩沖的英語翻譯：

amortize; buffer; cushion
【計】 buffering
【化】 buffer
【醫】 buffer; buffering
【經】 buffer

暫存器的英語翻譯：

【計】 scratch pad memory; scratch pad storage; scratch storage
temporary register; transient memory; working storage

專業解析

緩沖暫存器（Buffer Register）是數字電路和計算機系統中的一種基礎存儲元件，主要用于臨時存儲二進制數據，協調不同速度設備間的數據傳輸或實現數據的同步控制。其核心功能體現在“緩沖”與“暫存”兩方面：

功能定義與核心作用
- 緩沖 (Buffering)：作為數據通路中的“中轉站”，解決不同設備或子系統間因工作速度差異導緻的數據傳輸不匹配問題。例如，當高速處理器向低速外設發送數據時，緩沖寄存器可暫存數據，使處理器無需等待外設處理完畢即可繼續執行後續任務，提升系統效率。
- 暫存 (Temporary Storage/Holding)：在特定操作（如算術邏輯運算、數據傳輸、狀态讀取）過程中，臨時保存中間結果、輸入數據或輸出數據，供後續步驟使用或等待被讀取。
工作原理與結構
緩沖寄存器通常由一組 D 型觸發器（D Flip-Flop）或鎖存器（Latch）構成，位數與其處理的數據寬度一緻（如 8 位、16 位、32 位）。其工作受時鐘信號（Clock Signal）和控制信號（如加載信號 Load/Enable）同步控制：
- 當加載信號有效時，在時鐘邊沿（上升沿或下降沿）将輸入數據線上的數據并行加載（寫入）到寄存器中。
- 存儲的數據會一直保持，直到被新的數據覆蓋或系統複位。
- 存儲的數據可隨時通過輸出數據線并行讀出。
關鍵特性
- 并行輸入/輸出 (Parallel In/Parallel Out - PIPO)：這是緩沖寄存器最常見的模式，數據的所有位同時被寫入或讀出。
- 三态輸出 (Tri-state Output)：許多緩沖寄存器具備三态輸出控制。當輸出使能信號無效時，輸出端呈現高阻抗狀态，允許該寄存器與共享總線（如數據總線）隔離，避免總線沖突。
- 時序控制：數據的寫入嚴格受時鐘和控制信號同步，确保數據在正确時刻被捕獲和保持。
典型應用場景
- CPU 與内存/外設接口：作為數據總線驅動器/接收器，緩沖來自内存或 I/O 設備的數據，匹配 CPU 與外部設備的速度。
- 數據采集系統：暫存來自 ADC（模數轉換器）的轉換結果，等待處理器讀取。
- 顯示系統：存儲待顯示的一行或一幀像素數據（如顯存的一部分）。
- 通信接口 (UART, SPI, I2C)：暫存待發送或已接收的數據字節。
- 流水線寄存器：在 CPU 流水線中，暫存指令或數據在不同流水段之間傳遞。

權威參考來源：

Stallings, W. (2016). Computer Organization and Architecture: Designing for Performance (10th ed.). Pearson. (Chapter 3: A Top-Level View of Computer Function and Interconnection)
Mano, M. M., & Ciletti, M. D. (2018). Digital Design (5th ed.). Pearson. (Chapter 6: Registers and Counters)
Harris, D. M., & Harris, S. L. (2013). Digital Design and Computer Architecture (2nd ed.). Morgan Kaufmann. (Chapter 3: Sequential Logic Design)

網絡擴展解釋

緩沖暫存器（又稱緩沖寄存器）是計算機系統中用于臨時存儲數據、協調不同組件間傳輸速度差異的關鍵部件。以下是詳細解釋：

一、核心定義

緩沖暫存器（Buffer Register）是一種存儲設備，分為輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種類型。其核心作用是解決高速處理器（如CPU）與低速外設（如鍵盤、打印機）之間的數據傳輸速率不匹配問題。

二、功能分類

輸入緩沖器
- 臨時存儲外設發送的數據，等待CPU讀取。
- 例如：鍵盤輸入字符時，數據先存入輸入緩沖器，再由CPU按需提取。
輸出緩沖器
- 暫存CPU向外設發送的數據，等待外設處理。
- 例如：打印機接收數據時，CPU将數據快速寫入輸出緩沖器，打印機再逐步打印。

三、技術特性

三态輸出功能：緩沖器連接數據總線時需支持高阻态、輸出0和輸出1三種狀态，避免總線沖突。
同步機制：通過數據緩存實現CPU與外設的異步協調，例如高速CPU可批量發送數據到緩沖器，外設再按自身速率處理。

四、擴展應用

在計算機内存中，緩沖區（緩存）作為緩沖寄存器的延伸概念，用于臨時保存輸入/輸出數據，減少直接訪問低速設備的頻率，提升系統效率。例如磁盤讀寫緩存、網絡數據傳輸緩存等場景。

五、與其他組件的區别

鎖存器：僅鎖定當前狀态，不解決速率差異（如鎖存CPU地址信號）。
緩存（Cache）：屬于更複雜的多級存儲結構，而緩沖寄存器通常指單級臨時存儲單元。

注：緩沖器在非計算機領域（如機械緩沖裝置）有不同含義，但本解釋聚焦于計算機系統場景。完整技術細節可參考道客巴巴文檔和與非網來源。