地址寄存器

保存CPU訪問內存單元的地址

寄存器(Address Register,AR)是用來保存當前CPU所訪問的內存單元的地址。由於在內存和CPU之間存在著操作速度上的差別,所以必須使用地址寄存器來保持地址信息,直到內存的讀/寫操作完成為止。地址寄存器可用LPM庫中的元件lpm_latch鎖存器來完成。寄存器數據寬度應當與程序計數器的數據寬度一致。

結構


地址寄存器採用單純的寄存器結構。在對主存或I/O埠進行訪問時,地址寄存器存放當前訪問的地址,數據緩衝器實現數據的緩衝。CPU通過修改地址寄存器中的值,就可訪問不同的存儲器單元及不同的I/O埠。
地址寄存器可用LPM庫中的元件lpm_latch鎖存器來完成。圖是地址寄存器的結構圖。地址寄存器的數據寬度應當與程序計數器的數據寬度一致。data[7…0]是地址寄存器的數據輸入端,q[7…0]是地址寄存器的數據輸出端,gate是地址鎖存器的控制端。gate的作用是當鎖存控制脈衝到來時,高電平時數據進入鎖存器低電平時鎖存數據,保持輸出數據穩定不變。

086地址寄存器


8086有8個16比特的寄存器,包括棧寄存器SP與BP,但不包括指令寄存器IP、控制寄存器FLAGS以及四個段寄存器。AX, BX, CX, DX,這四個寄存器可以按照位元組訪問;但BP, SI, DI, SP,這四個地址寄存器只能按照16位寬訪問。
8086以8080和8085(它與8080有彙編語言上的源代碼兼容性)的設計為基礎,擁有類似的暫存器集合,但是擴充為16位。匯流排介面單元(Bus Interface Unit)通過6位元組預存(prefetch)的貯列(queue)將指令送給運行單元(Execution Unit),所以取指令和運行是同步的-一種流水線的原始形式(8086指令長度變化從1到6位元組)。
8086有四個完全一樣的16位暫存器,但也能夠當作八個8位暫存器來訪問;以及四個16位變址寄存器(包含堆棧索引)。數據暫存器通常由指令隱含地使用,針對暫存值需要複雜的暫存器配置。它提供64K 8位的輸出輸入(或32K 16位)埠,以及固定的矢量中斷。大部分的指令只能夠訪問一個存儲器地址,所以其中一個運算符必須是一個暫存器。運算結果會存儲在運算符中的一個。
64-bit地址寄存器可存儲2個地址,存儲器的基本單位是Byte,換言之最大支持16EiB存儲器,1EiB則相等於1024GiB。但是,現在的64-bit CPU並沒有64位地址匯流排