Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Ширина битов компьютерной архитектуры
Computer architecture bit width
4-битные вычисления – это использование компьютерных архитектур, в которых целые числа и другие единицы данных имеют ширину 4 бита. Архитектуры 4-битных центральных процессоров (CPU) и арифметико-логических устройств (ALU) основаны на регистрах или шинах данных такого размера. Группа из четырех битов также называется ниббл и имеет 2^4 = 16 возможных значений. 4-битные процессоры широко использовались в электронных калькуляторах и других устройствах, где применялась десятичная арифметика, таких как электронные кассовые аппараты, таймеры микроволновых печей и тому подобное. Это объясняется тем, что 4-битное значение может хранить одну цифру двоично-десятичного кода (BCD), что делает его удобным для непосредственной обработки десятичных значений. Поскольку 4-битного значения обычно недостаточно для хранения адреса памяти в реальных программах или данных, адресная шина этих систем обычно была больше. Например, канонический 4-битный микропроцессор Intel 4004 имел 12-битный формат адреса. 4-битные разработки использовались лишь короткий период, когда интегральные схемы были еще дорогими, и применялись в основном в устройствах, чувствительных к стоимости. Хотя 4-битные вычисления в значительной степени устарели, 4-битные значения по-прежнему используются в тех же областях, связанных с десятичной арифметикой, для которых они изначально разрабатывались, а современные реализации обычно намного шире и обрабатывают несколько 4-битных значений параллельно. Примером такой системы является разработка HP Saturn 1980-х годов. К 1990-м годам большинство таких применений были заменены универсальными двоичными разработками.
4 bit computing is the use of computer architectures in which integers and other data units are 4 bits wide. 4 bit central processing unit (CPU) and arithmetic logic unit (ALU) architectures are those that are based on registers or data buses of that size. A group of four bits is also called a nibble and has 24 = 16 possible values. 4 bit processors were widely used in electronic calculators and other roles where decimal math was used, like electronic cash registers, microwave oven timers, and so forth. This is because a 4 bit value holds a single binary coded decimal (BCD) digit, making it a natural size for directly processing decimal values. As a 4 bit value is generally too small to hold a memory address for real world programs or data, the address bus of these systems was generally larger. For instance, the canonical 4 bit microprocessor, the Intel 4004, had a 12 bit address format. 4 bit designs were used only for a short period when integrated circuits were still expensive, and were found primarily in cost sensitive roles. While 4 bit computing is mostly obsolete, 4 bit values are still used in the same decimal centric roles they were developed for, and modern implementations are generally much wider and process multiple 4 bit values in parallel. An example of such a system is the HP Saturn design of the 1980s. By the 1990s, most such uses had been replaced by general purpose binary designs.
История
4-битный процессор может показаться ограниченным, но он хорошо подходит для калькуляторов, где каждая десятичная цифра помещается в четыре бита. Он включал в себя 4-битный процессор с гарвардской архитектурой и 8-битные инструкции, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) с инструкциями на чипе и оперативную память (ОЗУ) на чипе с 4-битными словами. 4-битные процессоры программировались на языке ассемблера или Forth, например, "семейство 4-битных Forth-процессоров MARC4", иногда называемое "последовательным ниббл-обменом". Процессоры HP Saturn, использовавшиеся во многих калькуляторах Hewlett Packard с 1984 по 2003 год (включая серию научных калькуляторов HP 48), являются "4-битными" (или гибридными 64/4-битными) машинами; подобно Intel 4004, они объединяют несколько 4-битных слов, например, для формирования 20-битного адреса памяти, и большинство регистров имеют ширину 64 бита, храня 16 4-битных цифр.
A 4 bit processor may seem limited, but it is a good match for calculators, where each decimal digit fits into four bits. It contained a 4 bit CPU with a Harvard architecture and 8 bit wide instructions, an on chip instruction ROM, and an on chip data RAM with 4 bit words. The 4 bit processors were programmed in assembly language or Forth, e. g. "MARC4 Family of 4 bit Forth CPU" sometimes called "nybble serial". The HP Saturn processors, used in many Hewlett Packard calculators between 1984 and 2003 (including the HP 48 series of scientific calculators) are "4 bit" (or hybrid 64 /4 bit) machines; as the Intel 4004 did, they string multiple 4 bit words together, e. g. to form a 20 bit memory address, and most of the registers are 64 bits wide, storing 16 4 bit digits.
Применение
Один велосипедный компьютер указывает, что в нем используется "4-битный микрокомпьютер на одном чипе".
One bicycle computer specifies that it uses a "4 bit, 1 chip microcomputer".
Подробности
С 4 битами можно создать 16 различных значений. Все однозначные шестнадцатеричные числа можно представить четырьмя битами. Десятичная кодировка двоичным кодом (или BCD) – это способ цифрового кодирования чисел, использующий десятичную систему счисления, где каждая десятичная цифра кодируется четырьмя битами.
With 4 bits, it is possible to create 16 different values. All single digit hexadecimal numbers can be written with four bits. Binary coded decimal is a digital encoding method for numbers using decimal notation, with each decimal digit represented by four bits.