【SoC基础】单片机之寄存器解析

📢:如果你也对机器人、人工智能感兴趣,看来我们志同道合✨

📢:不妨浏览一下我的博客主页【https://blog.csdn.net/weixin_51244852

📢:文章若有幸对你有帮助,可点赞 👍 收藏 ⭐不迷路🙉

📢:内容若有错误,敬请留言 📝指正!原创文,转载注明出处

文章目录

  • 1、寄存器位置
  • 2、寄存器种类
    • [2.1 通用用途寄存器](#2.1 通用用途寄存器)
    • [2.2 CPU执行相关寄存器](#2.2 CPU执行相关寄存器)
    • [2.3 外设控制寄存器](#2.3 外设控制寄存器)
  • [3. 寄存器在CPU访问外设过程中起到的作用](#3. 寄存器在CPU访问外设过程中起到的作用)

1、寄存器位置

寄存器通常存放在单片机的内部。

具体来说,寄存器是集成在单片机的中央处理器(CPU)内,作为CPU的一部分,用于暂存指令、数据和地址等信息,以支持CPU快速地进行数据处理和运算。此外,一些特殊功能寄存器还分布在单片机的其他功能模块中,用于控制和配置这些模块的工作模式和状态,如定时器、串口等模块都有各自对应的控制寄存器。

2、寄存器种类

寄存器种类繁多,在不同的系统和场景下有着不同的划分方式,以下为你从通用用途、CPU执行、外设控制三个方面对寄存器进行分类并制成表格:

2.1 通用用途寄存器

寄存器类型 说明 应用场景
通用数据寄存器 用于暂存数据和运算结果,可进行算术、逻辑运算等操作。如8086CPU中的AX、BX、CX、DX 数据处理、运算操作
地址寄存器 存储内存地址,方便CPU快速定位和访问内存单元。如基址寄存器、变址寄存器等 内存寻址、数据读取与存储

2.2 CPU执行相关寄存器

寄存器类型 说明 应用场景
程序计数器(PC) 存放下一条要执行的指令地址,使CPU按顺序执行程序 程序执行流程控制
指令寄存器(IR) 存放当前正在执行的指令,供CPU进行译码和执行 指令译码与执行
状态寄存器(PSW) 包含各种标志位,反映运算结果的状态(如进位、溢出、零标志等)和CPU的工作状态 条件判断、程序分支控制

2.3 外设控制寄存器

寄存器类型 说明 应用场景
控制寄存器 用于配置和控制外设的工作模式、功能等。如串口通信的波特率控制寄存器、定时器的工作模式控制寄存器 外设功能配置与控制
状态寄存器 反映外设的当前工作状态,如设备是否忙、是否有数据就绪等 外设状态监测与处理
数据寄存器 用于外设与CPU之间的数据传输,如串口的数据发送寄存器和接收寄存器 外设数据读写

3. 寄存器在CPU访问外设过程中起到的作用

本质上,CPU访问外设或存储器主要是通过地址总线、数据总线和控制总线来实现的,而不是寄存器。不过,寄存器在这个过程中也起着重要的辅助作用。

CPU通过地址总线发送地址信号来指定要访问的外设或存储器的具体位置,通过控制总线发送控制信号来确定操作类型(如读或写),通过数据总线来传输数据。

寄存器在其中的作用是暂存数据、地址和控制信息等,例如,CPU在访问外设或存储器之前,会先将地址信息存入地址寄存器,将数据存入数据寄存器,然后通过总线将这些信息发送出去。在数据传输完成后,也会将接收到的数据存入相应的数据寄存器。所以寄存器是协助CPU进行数据处理和传输的重要部件,但并非CPU访问外设或存储器的本质方式。

相关推荐
开-悟27 分钟前
嵌入式编程-使用AI查找BUG的启发
c语言·人工智能·嵌入式硬件·bug
许白掰3 小时前
【stm32】HAL库开发——CubeMX配置RTC,单片机工作模式和看门狗
stm32·单片机·嵌入式硬件·学习·实时音视频
DIY机器人工房3 小时前
0.96寸OLED显示屏 江协科技学习笔记(36个知识点)
笔记·科技·stm32·单片机·嵌入式硬件·学习·江协科技
国科安芯4 小时前
【AS32系列MCU调试教程】SPI调试的常见问题解析
单片机·嵌入式硬件·性能优化·硬件架构·硬件工程
LS_learner5 小时前
同步(Synchronization)和互斥(Mutual Exclusion)关系
嵌入式硬件
Natsume17106 小时前
嵌入式开发:GPIO、UART、SPI、I2C 驱动开发详解与实战案例
c语言·驱动开发·stm32·嵌入式硬件·mcu·架构·github
MeshddY6 小时前
(超详细)数据库项目初体验:使用C语言连接数据库完成短地址服务(本地运行版)
c语言·数据库·单片机
m0_555762906 小时前
STM32常见外设
stm32·单片机·嵌入式硬件
森焱森7 小时前
无人机三轴稳定化控制(1)____飞机的稳定控制逻辑
c语言·单片机·算法·无人机
循环过三天7 小时前
3-1 PID算法改进(积分部分)
笔记·stm32·单片机·学习·算法·pid