Có 14 thanh ghi : AX, BX, CX, DX, SP, BP, SI, DI, CS, DS, SS, ES, IP, F nằm trong BIU và EU của CPU.

• Thanh ghi đoạn và con trỏ lệnh : có địa chỉ vùng nhớ =1 Mb , đc chia thành 16 đoạn, mỗi đoạn 64kb.(BIU)

+ Thanh ghi đoạn mã lệnh CS : Dùng để chứa địa chỉ của đoạn mã lệnh, nơi mà hđh nạp đoạn mã lệnh vào bộ nhớ. Địa chỉ đoạn là địa chỉ thấp nhất của đoạn mã lệnh đó.(Lấy lệnh)

+ Thanh ghi đoạn dữ liệu DS : đc dùng để chứa đ/c gọi của đoạn dữ liệu.Khi hđh nạp đ/c data vào đ/c đoạn đó thì đồng thời đ/c đoạn đó cũng nạp vào thanh ghi DS.(Dữ liệu chung, nguồn chuỗi)

+ Thanh ghi đoạn ngăn xếp SS : là thanh ghi chỉ vào vị trí đỉnh của ngăn xếp. Nó có vai trò trong các phép toán về ngăn xếp. 1 ngăn xếp hoạt động theo cơ chế Lifo : last in first out.(Hoạt động ngăn xếp)

+ Thanh ghi đoạn mở rộng ES : Dùng để lưu trữ những dữ liệu làm chuỗi hoặc dùng trong các phép sao lưu các dữ liệu.(Đích chuỗi)

• Thanh ghi đa năng:(EU)

Vxl 8 bít có 6 thanh ghi đa năng (A,B,C,D,H,L),chúng đều là những thanh ghi 8bit.Có thể thực hiện các lệnh xử lý bít trong từng t/g đa năng.Có thể ghép chúng lại thành từng đôi tạo ra thanh ghi 16bit để thực hiện các lệnh với các từ dữ liệu 16 bit.HL có thể đc dùng để chứa địa chỉ ngăn nhớ.H biểu diễn bít cao,L biểu diễn bít thấp.

+ Thanh ghi AX : gồm AH + AL, chủ yếu sử dụng cho các phép toán số học, các phép toán xử lí chuỗi ( MUL ).

+ Thanh ghi BX : gồm BH +BL dùng để đưa con trỏ tới bộ nhớ, các phần tử trong 1 đoạn dùng để lưu trữ kết quả trung gian ( XLAT).

+ Thanh ghi CX : gồm CH+CL Dùng để chứa số đếm trong các lệnh lặp vòng ( LOOP).

+ Thanh ghi DX : gồm DH+DL ,thanh ghi mở rộng của AX trong các lệnh nhân và chia. Nó chứa nửa cao của 1 tích 32 bit hoặc nửa cao của số bị chia 32 bit. Chủ yếu chứa kq trung gian va đ/c thiết bị ngoại vi cần truy nhập.(IN/OUT)

• Thanh ghi con trỏ và chỉ số :

Thanh ghi này chứa địa chỉ offset của các ô nhớ, chúng còn được sủ dụng trong một số thao tác khác nữa.Gồm 3 thanh ghi con trỏ và 2 thanh ghi chỉ số 16bit.

+ Thanh ghi con trỏ ngăn xếp SP : dùng để trỏ tới đoạn ngăn xếp nơi chứa địa chỉ trở về gần nhất.Bộ nhớ có cơ chế truy cập theo kiểu LIFO.(Call,Push,RET.)

+ Thanh ghi con trỏ cơ sở BP : dùng như SP nhưng còn đc dùng để chứa nội dung của đỉnh ngăn xếp.

+ Thanh ghi con trỏ lệnh IP : dùng để trỏ tới đ/c ô nhớ chứa lệnh cần thực hiện tại thời điểm hiện hành cộng vào mã lệnh.

SP và BP cho phép truy xuất dễ dàng đến các phần tử đang ở trong ngăn xếp hiện hành.

+ Cặp thanh ghi chỉ số SI , DI:

SI : chỉ số nguồn.

DI : chỉ số đích.

Dùng để trỏ tới ô nhớ chứa địa chỉ dữ liệu cần truy cập.

Nguồn và đích dùng trong coppy va more.

• Thanh ghi điều khiển trạng thái : Dùng để ghi kết quả của các lệnh kiểm tra, so sánh khi thực hiện chương trình.Có thể thiết lập hoặc xóa 1 số bít trong thanh ghi này.Có các cờ làm nhiệm vụ khác nhau,mỗi cờ chiếm 1 bit.

+ Cờ trạng thái :

- Cờ CF ( nhớ) : C=1 khi 2 số nhị phân cộng với nhau tạo ra nhớ từ bít thứ 8 hoặc có vay mượn khi 1 số nhỏ hơn trừ 1 số lớn hơn.

- Cờ AF ( nhớ phụ ) : còn được gọi là cờ I. I=1 khi cộng 2 số 4bit tạo ra nhớ cho cờ CF. Cờ này gọi là cờ nhớ 1 nửa,dg khi chuyển đổi các số BCD thành nhị phân.

- Cờ SF ( dấu ) : SF = 1 (bít cao nhất) của giá trị là số âm trong phép bù 2.

Cờ ZF ( 0 ) : Z=1 khi phép tính gây ra tất cả các bít của thanh ghi kết quả =0.

- Cờ PF ( chẵn lẻ ) P=1 khi kết quả của phép toán để lại 1 thanh ghi chỉ ra có số các bít = 1 lẻ.

- Cờ OF ( tràn ) O=1 khi cả nhớ số học và nhớ dấu xuất hiện trong các phép toán với số bù 2.(Cộng nhị phân có tràn)

+ Cờ điều khiển :

- Cờ TF ( bẫy ) : TF = 1 thì CPU chạy từng lệnh.

- Cờ DF ( hướng ) : DF = 1 => CPU làm việc với chuỗi kí tự từ phải wa trái.

- Cờ ngắt IF : IF = 1 khi chương trình quyết định cho phép chức năng ngắt.IF=0 khi chương trình ko cho phép chức năng ngắt.Nếu vxl có nhiều ngắt thì có nhiều bít IF.

Ngoài ra vi xử lý còn có 1 số loại thanh ghi như :

-Thanh ghi tích lũy A : là thanh ghi mà các kết quả của các phép tính số học và logic tức thời được lưu trữ vào đó.Độ dài 8bit (IN/OUT)

-Bộ đếm chương trình : là thanh ghi quan trọng nhất trong vxl. Là tập hợp liên tục các chỉ dẫn lưu trữ trong bộ nhớ bên ngoài vxl.Nó sẽ gìn giữ tiến trình thực hiện chương trình theo mong muốn.Độ dài 16bit.(Call,JMP)

-Thanh ghi địa chỉ bộ nhớ (Mar): có nội dung là địa chỉ ngăn nhớ mà trong ngăn nhớ đó chứa lệnh hay dữ liệu mà vxl cần đến hoặc phải ghi dữ liệu vào đó.Độ dài 16bit.

-Thanh ghi lệnh IR : chứa lệnh đang thực hiện.Nó như là bộ đệm duy trì nội dung lệnh và đầu ra của tham số ghi lệnh đưa tới bộ giải mã lệnh để tạo ra chuỗi các tín hiệu điều khiển thực hiện lệnh.Độ dài tùy thuộc vào từng bộ vxl.

-Các thanh ghi dữ liệu tạm thời : như là 1 thanh ghi đệm trong ALU ko có bộ đệm để:

+Lấy dữ liệu và đưa trở lại bus dữ liệu trong theo thời điểm,nhịp.

+Lưu dữ liệu trong time ngắn đủ để cho ALU thực hiện xong phép tính.