mdr位数等于机器字长嘛

MDR（Memory Data Register）指的是CPU内部的寄存器，作用是存储内存中的数据。而机器字长指的是CPU一次可以处理的二进制数据的长度。在传统的计算机体系结构中，MDR往往被设计为与机器字长相等，因为这样可以保证CPU能够一次性读写整个字长的数据。但是，这种设计是否一定正确呢？本文将从多个角度进行分析。

1. MDR与机器字长是否相等并不是绝对规定

在实际的计算机设计中，并不是所有的CPU都采用了MDR与机器字长相等的设计。例如，MC6809E处理器的数据总线宽度为8位，但它的寄存器组中却包含了两个16位的寄存器MD（Memory Data）和MF（Memory Flag），其中MD即可以存放8位的数据，也可以存放16位的数据。因此，MDR与机器字长是否相等，并不是绝对规定。

2. MDR与机器字长相等可以提高内存带宽利用率

如果MDR与机器字长相等，CPU可以一次性读写整个字长的数据，这样可以使得内存带宽得到最充分的利用，从而提高系统的性能。然而，如果MDR与机器字长不相等，CPU需要进行多次读写操作才能完成一次操作，这样会占用更多的总线带宽，并且增加了CPU的负担，降低了系统性能。

3. MDR与机器字长相等可以简化CPU设计

如果MDR与机器字长相等，CPU的设计可以更加简单。例如，在MIPS架构的CPU中，寄存器组中的寄存器都是32位的，而内存数据总线的宽度只有16位。如果MDR的位数不等于机器字长，那么就需要在CPU内部额外增加转换电路，将内存数据总线的16位数据扩展或收缩至寄存器组的32位数据。这样会增加CPU的成本和复杂度，降低CPU的可靠性和稳定性。

4. 不同的应用场景可能需要不同的MDR位数

虽然在大部分传统计算机体系结构中，MDR都被设计为与机器字长相等，但是在某些应用场景下，也可能需要不同的MDR位数。例如，在DSP中，常常需要在处理定点数时使用不同的精度，这就要求MDR需要支持不同的位数。此外，在一些嵌入式设备中，为了节约成本和功耗，需要使用较小的MDR，例如8位或16位，来适应处理器与外设之间的通信需要。

综上所述，MDR位数是否等于机器字长并不是绝对规定，不同的CPU设计有不同的选择。一般来说，MDR与机器字长相等可以提高内存带宽利用率和简化CPU设计，但不同的应用场景可能需要不同的MDR位数。因此，在选择CPU时，需要根据具体的应用需求来进行权衡和选择。