指令解码器处理微控制器中寄存器常量的常见方式是什么？
What are the common ways instruction decoders deal with using constants over registers in microcontrollers?
具体来说，如果汇编指令有一个常量作为操作数之一，指令解码器如何将它传递给 ALU？目前我想到了三种方法。
- 将常量传递给空闲寄存器，然后将该寄存器的地址传递给 ALU。
- 在与地址相同的总线中传递常量，并单独触发一些使能 1 位总线以表示其常量。
- 有一个完全独立的常量总线和一个 1 位使能总线。
到目前为止，我看到了上述所有三种方法的缺点。
第一个强制跟踪“忙”寄存器，并且每个周期需要更多的时钟边沿使得 CPU 变慢。
第二个将常量的大小限制为地址总线的大小。
第三种增加了内部电路的复杂度
微控制器中的真实 CPU 是否使用这些方法中的任何一种？或者还有其他解决方案吗？如果是，它们是什么？
Pass the constant in the same bus as the address would go and separately trigger some enable 1-bit bus to signify its a constant.
您所描述的 1 位指示称为控制信号，多路复用器使用它来 select 在可能有多个输入时提供正确的输入。 MUX 是 select 或 — 它 select 在两个（或更多）选择之间。
在C语言表达式中，我们可能会写成ALUIn2 = Signal ? RegData2 : immediate，表示在1位布尔值Signal的控制下，选择某个寄存器数据值或立即数。我们会在 RegData2 = reg[source2Field] 和 immediate = signExtend(immField) 之前。 ?: 操作就是 MUX 所做的：select 从两个（或更多）选择中选择一个。
在多路复用器的选择中，往往一个输入完全不适用而另一个完全合适。虽然控制信号是动态的，但硬件正在做的是并行计算多个选项。它不会等到它知道哪一个是当前指令的正确选择，而是计算许多可能的事情，然后再选择正确的一个。因此，每个周期都在 ignored/discarded 进行许多并行计算。
然而，地址总线可能会被绕过，以便将这些数据项直接发送到 ALU（直接对 MUX 和其他逻辑取模，查找 and/or 符号扩展）。当一个数据项在两个组件之间传送时，我们通常不会认为那是总线，而是布线。但是，它可以满足总线的某些定义。
虽然常量的宽度限制仍然存在，但这在指令集体系结构和机器代码编码中很明显，并且是程序运行的问题 with/around。硬件只需要适应指令集的最大常量大小，它通常与数据大小相同（通常与地址大小相同）。
Have a completely separate bus for a constant, and a 1-bit enable bus.
一些处理器已经有一个总线用于一个或另一个 ALU 输入。常量将被授予访问该总线的权限。
其他处理器对 ALU 输入的接线会更简单，但这种接线会在几个选项之间进行选择，就像我上面说的那样，可以看作是一个 bus-like 实体。
Pass the constant into a free register and then pass the address of that register to the ALU.
- 处理器并不真正跟踪 free/busy 寄存器——这是（机器代码）程序的工作。 （这适用于架构寄存器，而不是重命名寄存器；还有一些 CPU 会广泛标记是否有任何浮点寄存器 in-use，以帮助加快不使用浮点数的进程的上下文切换）。
具体来说，如果汇编指令有一个常量作为操作数之一，指令解码器如何将它传递给 ALU？目前我想到了三种方法。
- 将常量传递给空闲寄存器，然后将该寄存器的地址传递给 ALU。
- 在与地址相同的总线中传递常量，并单独触发一些使能 1 位总线以表示其常量。
- 有一个完全独立的常量总线和一个 1 位使能总线。
到目前为止，我看到了上述所有三种方法的缺点。
第一个强制跟踪“忙”寄存器，并且每个周期需要更多的时钟边沿使得 CPU 变慢。
第二个将常量的大小限制为地址总线的大小。
第三种增加了内部电路的复杂度
微控制器中的真实 CPU 是否使用这些方法中的任何一种？或者还有其他解决方案吗？如果是，它们是什么？
Pass the constant in the same bus as the address would go and separately trigger some enable 1-bit bus to signify its a constant.
您所描述的 1 位指示称为控制信号，多路复用器使用它来 select 在可能有多个输入时提供正确的输入。 MUX 是 select 或 — 它 select 在两个（或更多）选择之间。
在C语言表达式中，我们可能会写成ALUIn2 = Signal ? RegData2 : immediate，表示在1位布尔值Signal的控制下，选择某个寄存器数据值或立即数。我们会在 RegData2 = reg[source2Field] 和 immediate = signExtend(immField) 之前。 ?: 操作就是 MUX 所做的：select 从两个（或更多）选择中选择一个。
在多路复用器的选择中，往往一个输入完全不适用而另一个完全合适。虽然控制信号是动态的，但硬件正在做的是并行计算多个选项。它不会等到它知道哪一个是当前指令的正确选择，而是计算许多可能的事情，然后再选择正确的一个。因此，每个周期都在 ignored/discarded 进行许多并行计算。
然而，地址总线可能会被绕过，以便将这些数据项直接发送到 ALU（直接对 MUX 和其他逻辑取模，查找 and/or 符号扩展）。当一个数据项在两个组件之间传送时，我们通常不会认为那是总线，而是布线。但是，它可以满足总线的某些定义。
虽然常量的宽度限制仍然存在，但这在指令集体系结构和机器代码编码中很明显，并且是程序运行的问题 with/around。硬件只需要适应指令集的最大常量大小，它通常与数据大小相同（通常与地址大小相同）。
Have a completely separate bus for a constant, and a 1-bit enable bus.
一些处理器已经有一个总线用于一个或另一个 ALU 输入。常量将被授予访问该总线的权限。
其他处理器对 ALU 输入的接线会更简单，但这种接线会在几个选项之间进行选择，就像我上面说的那样，可以看作是一个 bus-like 实体。
Pass the constant into a free register and then pass the address of that register to the ALU.
- 处理器并不真正跟踪 free/busy 寄存器——这是（机器代码）程序的工作。 （这适用于架构寄存器，而不是重命名寄存器；还有一些 CPU 会广泛标记是否有任何浮点寄存器 in-use，以帮助加快不使用浮点数的进程的上下文切换）。