寄存器和存储器有什么不一样？各有何使用特点？

寄存器和存储器是计算机及其它电子设备中的两种重要存储组件，它们在存储方式、存储容量和访问速度等方面存在明显的差异。

一、寄存器

寄存器概述

寄存器是CPU中的一种高速存储部件，用于临时存储数据或指令。寄存器直接与CPU的运算和控制系统相连，是CPU进行运算和控制的中心。

寄存器的种类

寄存器通常包括指令寄存器(IR)、数据寄存器(DR)、程序计数器(PC)、标志寄存器(FR)等。这些寄存器各有其特定的用途，如IR用于存储正在执行的指令，DR用于存储运算或操作的数据，PC用于跟踪下一条指令的地址，FR用于存储运算结果的状态信息等。

寄存器的特点

寄存器的特点是其访问速度非常快，通常可以在一个CPU周期内完成对数据的读写操作。但寄存器的容量非常有限，通常只有几十个到几百个字节的存储空间。

二、存储器

存储器概述

存储器是计算机中用于长期存储数据的部件，它可以分为内存、硬盘、闪存等类型。内存用于临时存储运行程序所需的数据和指令，硬盘用于长期存储大容量数据和程序，闪存则用于便携式电子设备中存储数据和程序。

存储器的种类

存储器按照其读写特性可分为RAM(随机访问存储器)和ROM(只读存储器)。RAM可以随时进行读写操作，而ROM只能进行读操作。此外，还有SDRAM(同步动态随机访问存储器)、DDR RAM(双倍数据率随机访问存储器)等不同类型的内存用于满足不同的性能和容量需求。

存储器的特点

存储器的特点是其容量大、价格低廉，可以根据需要进行升级或扩展。但存储器的访问速度相对于寄存器来说较慢，通常需要在几个到几十个CPU周期内完成数据的读写操作。

三、寄存器和存储器的使用特点

寄存器的使用特点

寄存器作为CPU中的核心部件，具有以下使用特点：

(1)高速性：寄存器直接与CPU的运算和控制部件相连，访问速度非常快，适用于临时存储需要频繁访问的数据或指令。

(2)有限性：寄存器的数量和容量有限，每个寄存器都有其特定的用途，因此需要精心设计数据结构和使用方式以充分利用有限的寄存器资源。

(3)直接访问：寄存器可以直接被CPU访问，无需进行额外的寻址操作，因此可以提高程序的执行效率。

存储器的使用特点

存储器作为计算机中的长期存储部件，具有以下使用特点：

(1)大容量性：存储器的容量通常很大，可以满足大量数据的存储需求。例如，内存通常有几百MB到几个GB的容量，硬盘的容量可以从几个GB到几个TB不等。

(2)低廉性：存储器的价格相对较低，可以按照需要进行升级或扩展。例如，当内存容量不足时，可以通过增加内存条数量或更换更大容量的内存条来扩展内存容量。

(3)可读写性：存储器可以随时进行读写操作，适用于需要经常修改的数据和程序。例如，操作系统、应用程序、用户文档等通常都存储在可读写的内存或硬盘中。

(4)寻址访问：存储器需要通过地址来访问数据，因此需要额外的寻址操作。这使得访问存储器中的数据比访问寄存器中的数据更慢。

四、总结

综上所述，寄存器和存储器在计算机及其它电子设备中发挥着不同的作用。寄存器作为CPU的核心部件，具有高速性和直接访问性，适用于临时存储关键数据和指令。而存储器作为长期存储部件，具有大容量、低廉性和可读写性等优点，适用于存储大量数据和程序。在实际应用中，我们需要根据不同的需求和场景选择合适的存储部件，以达到更好的性能和效果。

除了寄存器和存储器，还有许多其它类型的存储器和寄存器，如相变存储器、闪存、寄存器文件等，这些新型的存储器和寄存器具有更快的访问速度、更小的体积和更低的能耗等优势，将在未来的技术发展中发挥越来越重要的作用。