CPU中寄存器作用及说明

各种计算机的CPU可能不同，但是在CPU中至少至少要有六类寄存器：①指令寄存器（IR）；②程序计数器（PC）；③数据地址寄存器（AR）；④缓冲寄存器（DR）；⑤通用寄存器（R0~R3）;⑥状态字寄存器（PSW）。

数据缓冲寄存器（DR）

数据缓冲寄存器用来暂时存放ALU的运算结果，或由数据存储器读出的一个数据字，或来自外部接口的一个数据字。缓冲寄存器的作用是：
①作为ALU运算结果和通用寄存器之间信息传送中时间上的缓冲；
②补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。

指令寄存器（IR）

指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从指令cache存储器（简称指存）读出，然后再传送至指令寄存器。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数字组成。为了执行任意给定的指令，必须通过指令译码器对操作码进行测试，以便识别所要求的操作，指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。操作码一经译码后，即可向操作控制器发出具体的特定信号。

程序计数器（PC）

程序计数器的内容是地址，即从指存提取的第一条指令的地址，用来存放正在执行的指令的地址或接着将要执行的下一条指令。当执行指令时，CPU将自动修复PC的内容，以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。因为大多数指令都是按顺序来执行的，所以修改的过程通常只是简单地对PC加1。但当遇到转移指令时，后继的内容（即PC的内容）必须从指令寄存器中的地址字段取得。此情况下，下一条从指存取出的指令将由转移指令来规定，而不是像通常一样按顺序来取得。故程序寄存器的结构应当是具有寄存器和计数两种功能的结构。

数据地址寄存器（AR）

数据地址寄存器用来保存当前CPU所访问的数据cache存储器中（简称数存）单元的地址。因为要对存储器阵列进行地址译码，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到一次读、写完成为止。

通用寄存器（R0~R3）

通用寄存器的功能是：当算术逻辑单元（ALU）执行算术或逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。

状态字寄存器（PSW）

状态字寄存器保存由算术指令和逻辑指令运算或测试结果建立的各种条件代码，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态，故状态条件寄存器是一个由各种状态条件标志拼凑而成的寄存器。