乘商寄存器英文解釋翻譯、乘商寄存器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 mutipiler-quotient register
分詞翻譯:
乘的英語翻譯:
multiply; ride; ride on; take; take advantage of
【計】 multiply
商寄存器的英語翻譯:
【計】 quotient register
專業解析
在計算機體系結構中,乘商寄存器 (Multiplier-Quotient Register, MQ Register) 是一個專用的硬件寄存器,主要用于支持處理器的乘法和除法運算。其名稱直接體現了它的雙重功能:
-
乘法運算 (Multiplication):
- 在乘法操作中,乘商寄存器通常用于存放乘數 (Multiplier)。在執行乘法指令時,一個操作數(被乘數,Multiplicand)通常放在累加器 (Accumulator) 或另一個通用寄存器中,另一個操作數(乘數)則放在乘商寄存器中。
- 乘法運算完成後,乘積 (Product) 的低位部分通常會保留在乘商寄存器中,而高位部分則存放在累加器或另一個指定的寄存器中(具體取決于處理器架構)。
-
除法運算 (Division):
- 在除法操作中,乘商寄存器用于存放商 (Quotient)。執行除法指令時,被除數 (Dividend) 通常占據累加器(高位)和乘商寄存器(低位)的組合,或者存放在其他指定的寄存器對中。除數 (Divisor) 則放在另一個寄存器中。
- 除法運算完成後,計算得到的商 (Quotient) 通常存放在乘商寄存器中,而餘數 (Remainder) 則存放在累加器或另一個指定的寄存器中。
英文術語解析:
- 乘商寄存器 (Multiplier-Quotient Register, MQ Register):
- Multiplier: 乘數。指在乘法運算中,用來乘以另一個數(被乘數)的數。
- Quotient: 商。指在除法運算中,被除數除以除數得到的結果。
- Register: 寄存器。是CPU内部的高速存儲單元,用于暫時存放指令、數據和地址。
- 因此,“Multiplier-Quotient Register” 直譯為“乘數-商寄存器”,精确地描述了該寄存器在乘法和除法運算中的核心作用:存放乘數或存放商。
功能與重要性:
- 專用硬件支持: 乘商寄存器是早期計算機(如經典的馮·諾依曼架構機器)和某些現代處理器(尤其是面向嵌入式或特定計算密集型應用的處理器)中,用于高效執行基本算術運算的關鍵硬件組件。它避免了僅使用通用寄存器執行複雜乘除運算時所需的繁瑣步驟。
- 提高運算效率: 通過提供專用的存儲位置和處理邏輯,乘商寄存器顯著加速了乘法和除法指令的執行速度。
- 存儲中間結果: 在乘法和除法這種需要多步疊代的運算過程中,乘商寄存器用于存儲關鍵的中間計算結果(如部分積、移位後的乘數、逐步計算出的商位等)。
- 寄存器對: 在涉及雙字長(如32位處理器處理64位數據)的乘除運算中,乘商寄存器常常與累加器 (Accumulator, AC) 配對使用(AC-MQ寄存器對),共同存儲被乘數/被除數或乘積/商與餘數。
應用場景:
乘商寄存器主要存在于具有特定指令集架構的處理器中,尤其是那些設計用于高效數值計算的處理器,例如:
- 早期的中央處理器 (CPU) 設計。
- 某些數字信號處理器 (DSP)。
- 微控制器 (Microcontroller) 或專用集成電路 (ASIC) 中用于數學運算的硬件模塊。
權威參考來源:
- 《計算機組成與設計:硬件/軟件接口》 (Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface) - David A. Patterson, John L. Hennessy:這本經典教材詳細解釋了CPU内部結構,包括累加器、乘商寄存器等專用寄存器在算術運算(如原碼/補碼乘法除法算法)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:該數據庫收錄了大量計算機體系結構和處理器設計領域的學術論文和技術報告。搜索關鍵詞如 “Multiplier-Quotient Register”, “Arithmetic Unit Design”, “CPU Register Architecture” 可以找到描述MQ寄存器具體實現和應用的權威文獻。 https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp
- 斯坦福大學 EE180/EE282 課程資料 (數字系統/計算機體系結構):頂尖大學的計算機工程課程通常會涵蓋基礎寄存器的作用。其線上課程大綱、講義或推薦的閱讀材料是理解MQ寄存器基礎概念的可靠來源。 https://ee.stanford.edu/ (需查找具體課程資料鍊接)
- 處理器手冊 (如經典IBM 704/7090 手冊):曆史上明确包含MQ寄存器的處理器(如IBM 704/7090系列)的技術參考手冊提供了最原始和權威的定義和功能描述。這些手冊通常可在計算機曆史博物館或大學圖書館的檔案中找到。 https://www.computerhistory.org/
網絡擴展解釋
乘商寄存器是計算機硬件中用于執行乘法和除法運算的專用寄存器,其核心功能包括存儲中間運算結果、優化計算效率。以下從定義、功能、結構及應用等角度進行綜合說明:
1.基本定義
乘商寄存器(Multiplier-Quotient Register,縮寫為MQ)是運算器(ALU)的重要組成部分,主要用于存儲乘法運算的乘積或除法運算的商值。它通過配合乘法器/除法器,完成數值的逐位計算和中間結果保存。
2.核心功能
- 運算支持:執行乘法和除法時,乘商寄存器負責存儲被乘數、乘數或中間乘積(如部分積),以及最終結果。
- 數據暫存:在運算過程中,通過移位和累加操作分階段保存中間值,減少直接訪問内存的次數,從而提升計算效率。
- 硬件優化:在神經網絡加速等場景中,作為乘累加單元(MAC)的核心部件,高效處理矩陣乘法等密集型運算。
3.結構與工作原理
- 組成結構:通常由多個子寄存器組成,例如乘數寄存器、被乘數寄存器等,分别存儲運算的輸入值和中間結果。
- 運算流程:以乘法為例,乘數與被乘數分别存入對應寄存器,通過逐位相乘、移位和累加生成最終乘積。
4.應用場景
- 傳統計算:在通用CPU中,用于基礎算術運算的加速。
- 高性能計算:在數字信號處理器(DSP)和圖形處理器(GPU)中,優化大規模乘加運算。
- AI加速:神經網絡芯片通過集成大量乘商寄存器,高效執行矩陣乘法和卷積操作。
5.與其他寄存器的區别
- 普通寄存器:如累加器(ACC)僅用于暫存單步計算結果,而乘商寄存器專為多步驟乘除運算設計。
- 地址寄存器:如MAR僅用于存儲内存地址,不參與運算。
如需更完整的硬件架構細節,可參考計算機組成原理相關文獻或網頁來源。
分類
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