指令寄存器和程序计数器有什么区别

指令寄存器和程序计数器有什么区别,第1张

先明白定义再说区别和原理:

1、程序存储器(program storage)

在计算机的主存储器中专门用来存放程序、子程序的一个区域。

2、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 *** 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 *** 作码进行测试,以便识别所要求的 *** 作。指令译码器就是做这项工作的。指令寄存器中 *** 作码字段的输出就是指令译码器的输入。 *** 作码一经译码后,即可向 *** 作控制器发出具体 *** 作的特定信号。

3、程序计数器(PC):为了保证程序(在 *** 作系统中理解为进程)能够连续地执行下去,CPU必须具有某些手段来确定下一条指令的地址。而程序计数器正是起到这种作用,所以通常又称为指令计数器。在程序开始执行前,必须将它的起始地址,即程序的一条指令所在的内存单元地址送入PC,因此程序计数器(PC)的内容即是从内存提取的第一条指令的地址。当执行指令时,CPU将自动修改PC的内容,即每执行一条指令PC增加一个量,这个量等于指令所含的字节数,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。由于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的对PC加1。

当程序转移时,转移指令执行的最终结果就是要改变PC的值,此PC值就是转去的地址,以此实现转移。有些机器中也称PC为指令指针IP(Instruction Pointer)

4、地址寄存器:用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于在内存和CPU之间存在着 *** 作速度上的差别,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到内存的读/写 *** 作完成为止 。�

当CPU和内存进行信息交换,即CPU向内存存/取数据时,或者CPU从内存中读出指令时,都要使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。同样,如果我们把外围设备的设备地址作为像内存的地址单元那样来看待,那么,当CPU和外围设备交换信息时,我们同样使用 地址寄存器和数据缓冲寄存器

基本上定义就是区别和应用。

在CPU控制部件中的程序计数器(PC)的功能是用于存放指令的地址。程序执行时,PC的初值为程序第一条指令的地址,在顺序执行程序时,控制器首先按程序计数器所指出的指令地址从内存中取出一条指令,然后分析和执行该指令,同时将PC的值加1指向下一条要执行的指令。

答案选B:正在执行的指令地址。

如图,《计算机组成与设计:硬件软件接口-第五版》65页,John L Hennessy、 David A Patterson写的书,计算机界的圣经之一,够权威了。

PC是16位程序计数器(Program

Counter),它不属于特殊功能寄存器范畴,程序员不以像访问特殊功能寄存器那样来访问PC。PC是专门用于在CPU取指令期间寻址程序存储器。PC总是保存着下一条要执行的指令的16位地址。通常程序是顺序执行的,在一般情况下,当取出一个指令(更确切地说为一个指令字节)字节后,PC自动加1。如果在执行转移指令、子程序调用/返回指令或中断时,要把转向的地址赋给PC。

程序计数器PC(program Counter)

程序计数器在物理上是独立的,它不属于特殊内部数据存储器块中。PC是一个16位的计数器,

用于存放一条要执行的指令地址,寻址范围为64kB,PC有自动加1功能,即完成了一条指令的执行后,其内容自动加1。PC本身并没有地址,因而不可寻址,用户无法对它进行读写,但是可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容,以控制程序按我们的要求去执行。

复位后为0000H(16位)

数据指针(DPTR)

数据指针为16位寄存器,编程时,既可以按16位寄存器来使用,也可以按两个8位寄存器来使用,即高位字节寄存器DPH和低位字节DPL。

DPTR主要是用来保存16位地址,当对64kB外部数据存储器寻址时,可作为间址寄存器使用,此时,使用如下两条指令:

MOVX A, @DPTR

MOVX @DPTR, A

在访问程序存储器时,DPTR可用来作基址寄存器,采用基址+变址寻址方式访问程序存储器,这条指令常用于读取程序存储器内的表格数据。

MOVC A, @A+@DPTR

复位后为0000H(16位)

DPTR数据指针

数据指针(DPTR)是某些单片机中一个功能比较特殊的寄存器,是一个16位的特殊功能寄存器, 其高位字节寄存器用DPH表示,低位字节寄存器用DPL表示,DPTR既可以作为一个16位的寄存器来处理,也可以作为两个独立的8位寄存器来使用。主要功能是存放16位地址,作为片外RAM寻址用的地址寄存器(间接寻址),故称数据指针,也可以将外部RAM中地址的内容传送到内部RAM的地址所指向的内容中。

2 PC程序指针:

PC——程序计数器,功能:用来指示下一条指令的地址(逻辑地址即偏移量),一般情况下,系统指示对其进行加1 *** 作,担当遇到转移指令,如JMP,CALL,LOOP等时系统就会将跳转到的指令地址保存在PC中

PC就是程序计数器,就是指挥程序从哪里执行。如果是8位机,每个存储单元存放一个字节,指令有单字节、双字节和3字节。单片机复位时,PC=0000H,而后每执行一条指令,PC根据指令的字节数增加。

程序计数器是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。当执行一条指令时,首先需要根据PC中存放的指令地址,将指令由内存取到指令寄存器中,此过程称为“取指令”。与此同时,PC中的地址或自动加1或由转移指针给出下一条指令的地址。此后经过分析指令,执行指令。完成第一条指令的执行,而后根据PC取出第二条指令的地址,如此循环,执行每一条指令。

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