用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于在内存和CPU之间存在着操作速度上的差别，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存的读/写操作完成为止 。

地址寄存器（Address Register,AR）用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于在内存和CPU之间存在着操作速度上的差别，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存的读/写操作完成为止。数据寄存器DR用来暂存微处理器与存储器或输人/输出接口电路之间待传送的数据。地址寄存器AR和数据寄存器DR在微处理器的内部总线和外部总线之间，还起着隔离和缓冲的作用。

地址寄存器采用单纯的寄存器结构。在对主存或I/O端口进行访问时，地址寄存器存放当前访问的地址，数据缓冲器实现数据的缓冲。CPU通过修改地址寄存器中的值，就可访问不同的存储器单元及不同的I/O端口。

地址寄存器可用LPM库中的元件lpm_latch锁存器来完成。图是地址寄存器的结构图。地址寄存器的数据宽度应当与程序计数器的数据宽度一致。data[7…0]是地址寄存器的数据输入端，q[7…0]是地址寄存器的数据输出端，gate是地址锁存器的控制端。gate的作用是当锁存控制脉冲到来时，高电平时数据进入锁存器，低电平时锁存数据，保持输出数据稳定不变。

当CPU和内存进行信息交换，即CPU向内存存/取数据时，或者CPU从内存中读出指令时，都要使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。同样，如果我们把外围设备的设备地址作为像内存的地址单元那样来看待，那么，当CPU和外围设备交换信息时，我们同样使用 地址寄存器和数据缓冲寄存器。

地址寄存器的结构和数据缓冲寄存器、指令寄存器一样，通常使用单纯的寄存器结构。信息的存入一般采用电位-脉冲方式，即电位输入端对应数据信息位，脉冲输入端对应控制信号，在控制信号作用下，瞬时地将信息打入寄存器。

8086有8个16比特的寄存器，包括栈寄存器SP与BP，但不包括指令寄存器IP、控制寄存器FLAGS以及四个段寄存器。AX, BX, CX, DX,这四个寄存器可以按照字节访问；但BP, SI, DI, SP,这四个地址寄存器只能按照16位宽访问。

8086以8080和8085（它与8080有汇编语言上的源代码兼容性）的设计为基础，拥有类似的暂存器集合，但是扩充为16位。总线接口单元（Bus Interface Unit）通过6字节预存（prefetch）的贮列（queue）将指令送给运行单元（Execution Unit），所以取指令和运行是同步的－一种流水线的原始形式（8086指令长度变化从1到6字节）。

8086有四个完全一样的16位暂存器，但也能够当作八个8位暂存器来访问；以及四个16位变址寄存器（包含堆栈索引）。数据暂存器通常由指令隐含地使用，针对暂存值需要复杂的暂存器配置。它提供64K 8位的输出输入（或32K 16位）端口，以及固定的矢量中断。大部分的指令只能够访问一个存储器地址，所以其中一个运算符必须是一个暂存器。运算结果会存储在运算符中的一个。

64-bit地址寄存器可存储2个地址，存储器的基本单位是Byte，换言之最大支持16EiB存储器，1EiB则相等于1024GiB。但是，现在的64-bit CPU并没有64位地址总线。