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概述

寄存器是“存储设备”，主要用于存储和检查微型计算机的状态。

这里所说的“状态”也包含运算中的数据。

RAM是Random Access Memory(随机存取存储器)的缩写，所以是可以随时保存任意数据的“存储装置”。不限于微型计算机的状态，可以保存各种各样的数据。

寄存器

寄存器大致分为两种。安装在CPU上的通用寄存器(或累加器)和控制微型计算机外围功能的控制寄存器。

CPU上的通用寄存器

它用于保存和检查CPU的状态。具体来说，是运算中的数据、中断或子例程中程序分支时的返回地址、运算结果为负值、为零时的信息和进位值等。CPU的通用寄存器通过硬件直接连接到CPU，因此它的优点是它比通过内部总线访问数据的RAM更快。

外围功能的控制寄存器

外围功能包括定时器、通用同步/异步传输(USART)、SPI(串行外围接口)通信、A-D转换器和D-A转换器。寄存器用于设置这些外围功能。

基本上，与CPU的通用寄存器不同，它不会存储操作过程中或结果数据，但微型计算机有一个寄存器，用于存储访问数据的CRC计算值。

RAM

RAM的主要特点有以下两个。

可以放入任意数据

要保存的数据没有限制。您还可以临时存储CPU计算过程中的数据。但是，在这种情况下，如上所述，由于通过内部总线，所以访问比CPU的通用寄存器慢。另外，对于Cortex-M4，您也可以加入指令代码并执行它。

可以按顺序保存大量数据

Cortex-M4的通用寄存器只有12个32位寄存器，但在RAM的情况下，它可以存储以千字节为单位的数据。因为数据是按地址顺序排列的，所以你可以创建一个数据表，然后按顺序访问它。通过通信功能将收发数据表化后，可以使用DMA(Direct Memory Access：直接存储器访问)高效地处理大量数据。

逻辑构成

寄存器和RAM的逻辑配置不同。很大的原因是，寄存器需要小容量的高速访问，RAM容量大，不需要像寄存器那样高速访问。寄存器通常由触发器组成。数据与时钟同步捕获。触发器是一种常用的便捷电路，因为存储数据的工作原理简单、易于理解。但是，如果使用触发器来保存RAM这样的大量数据，逻辑规模就会变得巨大，微型计算机的成本就会变高。因此，RAM被称为RAM单元的电路。由于寄存器比RAM更频繁地访问，所以不希望每次产生穿透电流。因此，RAM单元处理大量数据，只用于RAM访问速度不如寄存器快。

与C编译器的关系

C语言的编译器也使用寄存器和RAM。那是在分配变量的时候。本地变量通常分配给寄存器，全局变量分配给RAM。由于局部变量只能在函数中使用，所以当您退出函数时，它会消失。因此，您可以将其作为临时数据分配给寄存器。但是，全局变量可以从函数中拔出，因此分配给任何人都可以随时随地访问的RAM。