硬件寄存器

在数字电子，特别是计算中，硬件寄存器通常是由触发器组成的电路，通常具有许多类似于存储器的特性，例如：

• 一次读取或写入多个位的能力，以及
• 使用地址以类似于内存地址的方式选择特定寄存器。

然而，它们的显着特点是它们还具有普通存储器以外的特殊硬件相关功能。 因此，从不同的角度来看，硬件寄存器就像是带有附加硬件相关功能的存储器； 或者，存储电路就像只存储数据的硬件寄存器。

硬件寄存器用于软件与xxx设备的接口。 软件写入它们以向设备发送信息，并读取它们以从设备获取信息。 一些硬件设备还包括对软件不可见的寄存器，供其内部使用。

根据它们的复杂性，现代硬件设备可以有很多寄存器。 标准集成电路通常将其外部暴露的寄存器记录为电子元件数据表的一部分。

硬件寄存器的典型用途包括：

• 某些功能的配置和启动，尤其是在初始化期间
• 缓冲存储，例如 显卡的显存
• 不同类型的输入/输出 (I/O)
• 状态报告，例如某个事件是否在硬件单元中发生，例如调制解调器状态寄存器或线路状态寄存器。

读取xxx单元（CPU 之外的计算机硬件）中的硬件寄存器涉及使用处理器发出的加载或存储指令访问其内存映射 I/O 地址或端口映射 I/O 地址。 硬件寄存器是用字寻址的，但有时只使用读入或写出到寄存器的字的几位。

商业设计工具可简化和自动化硬件、固件、硬件验证、测试和文档的内存映射寄存器规范和代码生成。

寄存器可以是读/写、只读或只写的。

通常避免使用只写寄存器。 它们适用于在写入时引起瞬态动作但不存储要读取的持久数据的寄存器，例如“重置xxx设备”寄存器。 在无法为寄存器数据回读所需的相对较大的逻辑电路和信号路由提供门的设计中，它们可能是xxx的选择，例如 Atari 2600 游戏机的 TIA 芯片。 但是，只写寄存器使调试更加困难，并导致读-修改-写问题，因此首选读/写寄存器。 在 PC 上，只写寄存器使得高级配置和电源接口 (ACPI) 很难在进入睡眠模式时确定设备的状态，以便在退出睡眠模式时恢复该状态，

中央处理器 (CPU) 内的硬件寄存器称为处理器寄存器。

选通寄存器具有与普通硬件寄存器相同的接口，但它们不存储数据，而是在每次写入（或在极少数情况下读取）时触发一个动作。 它们是一种信号传递方式。

寄存器通常以它们可以容纳的位数来衡量，例如，8 位寄存器或 32 位寄存器。

设计人员可以通过多种方式实现寄存器，包括：

• 注册文件
• 标准静态内存
• 个人人字拖
• 高速核心内存

除了可以用软件读写的程序员可见的寄存器外，许多芯片还有用于状态机和流水线的内部微架构寄存器。