Кіріспе

Компьютерлік архитектурада 8 биттік бүтін сандар немесе басқа да дерек бірліктері 8 бит енімен (1 октет) сипатталады. Сондай-ақ, 8 биттік орталық процессор (CPU) және арифметикалық-логикалық құрылғы (ALU) архитектуралары осы өлшемдегі тіркелгілерге немесе дерек шиналарына негізделген болады. 8 биттік CPU-лар үшін жад адрестері (және, демек, адрестік шиналар) әдетте 8 биттен артық, көбінесе 16 битті құрайды. 8 биттік микрокомпьютерлер – 8 биттік микропроцессорларды қолданатын микрокомпьютерлер. «8 бит» термині 8 биттік байттармен компьютерлерде қолданылатын таңбалар жиынтығына да қатысты, ең танымалдары кеңейтілген ASCII-дің түрлі нұсқалары, соның ішінде ISO/IEC 8859 ұлттық таңбалар жиынтығының сериясы, әсіресе ағылшын және Батыс Еуропа тілдері үшін Латын 1. IBM System/360 8 биттік байттармен байт адресті жадыны енгізді, бұл бит адресті, ондық сан адресті немесе сөз адресті жадтан өзгеше, бірақ оның жалпы мақсаттағы тіркелгілері 32 биттік енде болды және адрестер осы адрестердің төменгі 24 битінде сақталды. System/360-тың әртүрлі модельдері әртүрлі ішкі дерек жолының еніне ие болды; IBM System/360 Model 30 (1965) 32 биттік System/360 архитектурасын жүзеге асырды, бірақ 8 биттік жол еніне ие болды және 32 биттік арифметиканы бір уақытта 8 биттен өңдеді. Ең алғашқы кеңінен қабылданған 8 биттік микропроцессор Intel 8080 болды, ол 1970 жылдардың соңы мен 1980 жылдардың басында көптеген хобби-компьютерлерде қолданылды, көбінесе CP/M операциялық жүйесін іске қосты; оның 8 биттік дерек сөздері және 16 биттік адрестері болды. Zilog Z80 (8080-мен үйлесімді) және Motorola 6800 да ұқсас компьютерлерде қолданылды. Z80 және MOS Technology 6502 8 биттік процессорлары 1970 және 1980 жылдары үй компьютерлерінде және екінші және үшінші буын ойын консольдерінде кеңінен қолданылды. Көптеген 8 биттік CPU немесе микроконтроллерлер бүгінгі таңда кең таралған кіріктірілген жүйелердің негізін құрайды.

Тарихи контекст

8 биттік микропроцессорлар есептеу индустриясында кеңінен қолданылатын алғашқы микропроцессорлар болды, бұл мейнфреймдер мен миникомпьютерлерден кішірек, қолжетімді жүйелерге маңызды ауысуды білдірді. 1970 жылдары 8 биттік процессорлардың енгізілуі жеке компьютерлерді жасауға мүмкіндік берді, осы арқылы есептеуді халыққа таратуға және қазіргі заманғы есептеу ортасының негізін қалауға әкелді. 1976 жылғы Zilog Z80, ең танымал 8 биттік процессорлардың бірі (бірақ түпнұсқасында 4 биттік ААУ болған), 2024 жылы өндірілістен тоқтатылды (оның Z84C00 өнімдерінің желісі), 14 маусым 2024 жылға дейін «Соңғы рет сатып алу» (LTB) тапсырыстары қабылданды.

Егжей-тегжейлер

8 биттік тіркегіш 28 түрлі мәнді сақтай алады. 8 битте сақталатын бүтін сандардың диапазоны қолданылатын бүтін сандық өрнеуге байланысты. Екі ең көп таралған өрнеу үшін диапазон 0-ден 255-ке дейін (2⁸ − 1) (таңбасы жоқ) екілік сан ретінде өрнектеу үшін, ал −128 (−1 × 2⁷) -ден 127 (2⁷ − 1) екілік толықтырғыш ретінде өрнектеу үшін болады. 8 биттік процессор 8 биттік деректер шинасын пайдаланады және демек, бір машиналық нұсқау арқылы 8 бит дерекке қол жеткізе алады. Адрес шинасы әдетте қос октет (16 бит) енділікте болады, бұл практикалық және экономикалық факторларға байланысты. Бұл көптеген 8 биттік процессорларда 64 КБ (65,536 байт) тікелей адрестік кеңістік бар екенін білдіреді. 8 биттік дәуірдегі үй компьютерлерінің көпшілігі адрестік кеңістікті толыққанды пайдаланды, мысалы, 32 КБ ЖЖҚ және 32 КБ ОЖЖ бар BBC Micro (B үлгісі). Басқалары, өте танымал Commodore 64 сияқты, толық 64 КБ ЖЖҚ және 20 КБ ОЖЖ-ға ие болды, яғни 16 биттік адрестеу арқылы ЖЖҚ-ның барлығын әдепкі бойынша (мысалы, ОЖЖ-дағы BASIC тілінің интерпретаторынан) пайдалану мүмкін болмады; банк ауысуын пайдаланбастан, кейбір жүйелерде 64 КБ (ЖЖҚ) шегін бұзуға болады. Басқа компьютерлерде 1 КБ (плюс 4 КБ ОЖЖ) сияқты Sinclair ZX80 (кейінірек өте танымал ZX Spectrum-да көбірек жад болды) немесе тіпті 128 байт ЖЖҚ (плюс ОЖЖ картриджінен сақтау), ерте ойын консолі Atari 2600-де болды және 8 биттік адрестеу ОЖЖ үшін жеткілікті болар еді, егер ОЖЖ-ны да қамту қажет болмаса). Commodore 128 және басқа 8 биттік жүйелер, яғни 16 биттік адрестеумен, 64 КБ-тан астам, яғни 128 КБ ЖЖҚ-ны пайдалана алады, сондай-ақ 512 КБ ЖЖҚ-ға дейін кеңейтілетін BBC Master-ды да пайдалана алады. Жалпы, 8 биттік процессорларда 16 биттік адрестеу болады, бірақ кейбір архитектураларда екеуі де бар, мысалы, MOS Technology 6502 процессорда нөлдік бет кеңінен қолданылады, бұл бетке кіретін нұсқауларда бір байтты үнемдейді, сонымен қатар мекенжай үшін 2 байт, ал операциялық код үшін 1 байтты қабылдайтын 16 биттік адрестеу нұсқаулары бар. Индекстік тіркегіштер әдетте 8 биттік болады (басқа "8 биттік" процессорларда, мысалы Motorola 6800-де 16 биттік индекстік тіркегіштер бар), мысалы 6502 процессор, содан кейін индекстелген адрестеу нұсқауларын қолдана отырып адрестелетін массивтердің мөлшері ең көп дегенде 256 байтты құрайды, ұзақ код қажет емес, яғни әр жеке массивке 8 биттік адрестеу.

Оқыту, прототиптеу және жалпы аппараттық білім беру үшін пайдалану

8 биттік процессорлар бүгінге дейін компьютерлік аппараттық құралдар туралы жалпы білім беру мақсатында, сондай-ақ хоббистердің қызығушылығы үшін жасала береді. Мұндай процессорлардың бірі 7400 сериялы интегралды тізбектерді пайдаланып, макеттік платада (breadboard) құрастырылды. 8 биттік процессорларды және оларға арналған ассемблерлерді жобалау – инженерлік студенттер, инженерлер және хоббистер үшін кең таралған оқу жаттығуы. Бұл үшін FPGA қолданылады.