关于数据寄存器和指令寄存器？

Posted 2023-04-23

书上说：数据寄存器可以保存一条正在译码的指令；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，先把它从内存取到数据寄存器中，然后再传送到指令寄存器。指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。1、数据寄存器不是保存正在译码的指令吗，又怎么会传到指令寄存器后再给译码器译码？2、数据寄存器和指令寄存器，具体来说分别有哪些？3、这两种寄存器在片内RAM上吗？4、通过简单的例子说说两种寄存器的工作过程。 我刚学这方面，希望知道的人不理赐教！给分最实际，每个题最少50分！

1指令寄存器（IR ）用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存取到数据寄存器（DR）中，然后再传送至IR。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数字组成。为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试，以便识别所要求的操作。 指令译码器就是做这项工作的。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操作的特定信号。 参考技术A 这个比较难，具体到每一条指令；他会分成操作的指令语句和数据语句数据寄存器是保存的数据部分，指令寄存器只保存指令的拿你复制一段文字为例：ctrl+v保存在指令里面，文字保存在数据里面，Ctrl+v计算机硬件并不认识，这时候他就会被译码器编译为（010110）（这个编码是暂时命名的），同样数据也被执行同样的操作。这样硬件就认识了。具体到电脑上面更加复杂了，最简单的参照80c51的模型学习 参考技术B Core微体系结构在取指单元和译码单元加入了一个循环流检测器，这个循环流检测器是一个包含18条指令的缓冲，用于检测需要执行的指令是否是存在于一个循环中（循环的大小不能超过18条指令）。当CPU执行指令时，循环流检测器会检测自身的缓冲器。如果发现需要执行的指令包含在其中，将不再对这条指令进行分支预测和取指，而是从缓冲器中取出这条指令，并开始下一步的译码。循环流检测器的加入可以有效改善CPU在执行包含大量循环的应用程序时的表现。（还是拿洗衣房那个例子来讲，如果你每次过去的时候，不需要登记即可直接洗衣，那么无疑提高了你洗衣服的效率）。

ARM指令

●数据处理指令：数据传输指令，算术指令，逻辑指令，比较指令，乘法指令，前导零计数
●程序状态访问指令：MRS和MSR
●分支指令：B、BL和BX
●访存指令：单数据访存指令，多数据访存指令，数据交换指令
●异常产生指令：SWI和BKPT
●协处理器指令：CDP、LDC、STC、MCR、MRC

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ARM指令寻址方式：
寄存器寻址、立即寻址、寄存器移位寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址、相对寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址

堆栈寻址与多寄存器寻址对照：

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参考：https://blog.csdn.net/yuanzywhu/article/details/104975191