[科普中国]-指令地址寄存器

概念

指令地址寄存器（instruction address register）是指存放指令地址的寄存器，又称指令计数器。控制器根据指令计数器中存放的指令地址，从内存贮器中将指令取出到指令寄存器中，然后对该指令进行分析，且执行之，同时在指令计数器中自动形成下一条指令的地址。1

计算机工作时，一般根据指令的排列顺序，逐条依次执行。因此，当执行程序时，只要将程序的第一条指令的地址送入指令计数器，而后每执行一条指令就在现行指令计数器的地址值加“1”，达到取后继指令的目的。这样，便从起始地址（即程序的第一条指令的单元地址）开始，依次逐条接着执行。实现加“1”的方法有两种：一是指令计数器送全加器，实现加“1”，并将结果送回指令计数器，这种方法的指令计数器没有计数能力，实际上是一个指令地址寄存器；另一种方法是：采用计数器作指令地址寄存器，它本身具有加“1”的能力。

工作原理指令计数器不仅有顺序记录指令地址的功能，而且还可以打断它的顺序，用以转移指令，按照人们的意图进行安排。因此，指令地址寄存器的输入端，还应具有并行接收代码的功能，而它的输出端一般均与内存的地址码寄存器相连接。这样，当需要转移到另一个地址开始执行指令时，只要将这转移地址送入指令计数器，而后重复对计数器逐次加“1”即能达到自动工作的目的。

由此可见：

（1）指令计数器不是计数执行多少条指令，而是指出应该接着执行的指令所在单元的地址。因此，它的计数范围不能小于内存贮器中单元总数。

（2）为了指出起始地址和转移地址，指令计数器应当随时可以改变内容，以便转入子程序的起始位置或转入新的地址执行程序。2