原创 寄存器

2008-11-6 23:45 1809 5 5 分类: EDA/ IP/ 设计与制造

它是用来存放数据的一些小型存储区域,用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路,但这种时序逻辑电路只包含存储电路。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器(一般用D触发器构成) 构成的,因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数,所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。寄存器广泛地用于数字系统和数字计算机中。


寄存器主要分并行寄存器和移位寄存器两种。并行寄存器是并行输入并行输出寄存器。移位寄存器除具寄存器的功能外,所存储的数码在时钟脉冲的作用下还可以移位。根据数码的移位方向分为左移寄存器和右移寄存器。左移寄存器是指在时钟脉冲的作用下,低位寄存器的数码送给高位寄存器,作为高位寄存器的次态输出;右移寄存器是指在时钟脉冲的作用下,高位寄存器的数码送给低位寄存器,作为低位寄存器的次态输出。


寄存器的主要技术
1. 重命名技术


寄存器重命名,是CPU在解码过程中对寄存器进行重命名,解码器把“其它”的寄存器名字变为“通用”的寄存器名字,本质上是通过一个表格把x86寄存器重新映射到其它寄存器,这样可以让实际使用到的寄存器远大于8个。这样做的好处除了便于前面指令发生意外或分支预测出错时取消外,还避免了由于两条指令写同一个寄存器时的等待。 2. 乱序执行技术


采用乱序执行技术的目的是为了使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU运行程序的速度。这好比请A、B、C三个名人为春节联欢晚会题写横幅“春节联欢晚会”六个大字,每人各写两个字,如果这时在一张大纸上按顺序由A写好“春节”后再交给B写“联欢”,然后再由C写“晚会”,那么这样在A写的时候,B和C必须等待,而在B写的时候C仍然要等待而A已经没事了。但如果采用三个人分别用三张纸同时写的做法,那么B和C都不必等待就可以同时各写各的了,甚至C和B还可以比A先写好也没关系(就像乱序执行),但当他们都写完后就必须重新在横幅上按“春节联欢晚会”的顺序排好(自然可以由别人做,就象CPU中乱序执行后的重新排列单元)才能挂出去。

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