寄存器、鎖存器和緩沖器

1.1寄存器

在實際的數(shù)字系統(tǒng)中，通常把能夠用來存儲一組二進制代碼的同步時序邏輯電路稱為寄存器．由于觸發(fā)器內有記憶功能，因此利用觸發(fā)器可以方便地構成寄存器。由于一個觸發(fā)器能夠存儲一位二進制碼，所以把n個觸發(fā)器的時鐘端口連接起來就能構成一個存儲n位二進制碼的寄存器。

1.2鎖存器

由若干個鐘控D觸發(fā)器構成的一次能存儲多位二進制代碼的時序邏輯電路。數(shù)據(jù)有效遲后于時鐘信號有效。這意味著時鐘信號先到，數(shù)據(jù)信號后到。在某些運算器電路中有時采用鎖存器作為數(shù)據(jù)暫存器。

1.3緩沖器

緩沖器相當于一個寄存器，暫時保存數(shù)據(jù)。緩沖是用來在兩種不同速度的設備之間傳輸信息時平滑傳輸過程的常用手段。除了在關鍵的地方采用少量硬件緩沖器之外，大都采用軟件緩沖。軟件緩沖區(qū)是指在I/O操作期間用來臨時存放輸入/輸出數(shù)據(jù)的一塊存儲區(qū)域。在操作系統(tǒng)中，引入緩沖的主要原因如下：

緩和CPU與l/0設備間速度不匹配的矛盾。一般情況下，程序的運行過程是時而進行計算，時而進行輸入或輸出。以輸出為例，如果沒有緩沖，則程序在輸出時，必然由于打印機的速度跟不上而使CPU停下來等待；然而在計算階段，打印機又無事可做。如果設置一個緩沖區(qū)，程序可以將待輸出的數(shù)據(jù)先輸出到緩沖區(qū)中，然后繼續(xù)執(zhí)行；而打印機則可以從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)慢慢打印。

1.4寄存器和鎖存器的區(qū)別

（1）寄存器是同步時鐘控制，而鎖存器是電位信號控制。

（2）寄存器的輸出端平時不隨輸入端的變化而變化，只有在時鐘有效時才將輸入端的數(shù)據(jù)送輸出端（打入寄存器），而鎖存器的輸出端平時總隨輸入端變化而變化，只有當鎖存器信號到達時，才將輸出端的狀態(tài)鎖存起來，使其不再隨輸入端的變化而變化。

可見，寄存器和鎖存器具有不同的應用場合，取決于控制方式以及控制信號和數(shù)據(jù)之間的時間關系：若數(shù)據(jù)有效一定滯后于控制信號有效，則只能使用鎖；數(shù)據(jù)提前于控制信號而到達并且要求同步操作，則可用寄存器來存放數(shù)據(jù)

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