8-बिट कंप्यूटिंग
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| Computer architecture bit widths |
|---|
| Bit |
| Application |
| Binary floating-point precision |
| Decimal floating-point precision |
कंप्यूटर आर्किटेक्चर में, 8-बिट पूर्णांक या अन्य डेटा इकाइयां वे हैं जो 8 बिट वाइड (1 ऑक्टेट) हैं। साथ ही, 8-बिट सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) और अंकगणितीय तर्क इकाई (एएलयू) आर्किटेक्चर वे हैं जो उस आकार के रजिस्टरों या डेटा बसों पर आधारित हैं। 8-बिट सीपीयू के लिए मेमोरी एड्रेस (और इस तरह एड्रेस बस) आमतौर पर 8-बिट से बड़े होते हैं, आमतौर पर 16-बिट। 8-बिट माइक्रो कंप्यूटर माइक्रो कंप्यूटर होते हैं जो 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करते हैं।
'8-बिट' शब्द उन वर्ण सेटों पर भी लागू होता है जिनका उपयोग 8-बिट बाइट्स वाले कंप्यूटरों पर किया जा सकता है, सबसे अच्छी तरह से विस्तारित एएससीआईआई (ASCII) के विभिन्न रूपों के रूप में जाना जाता है, जिसमें आईएसओ/आईईसी (ISO/IEC) 8859 श्रृंखला के राष्ट्रीय वर्ण सेट शामिल हैं - विशेष रूप से लैटिन 1 अंग्रेजी और पश्चिमी यूरोपीय भाषाओं के लिए।
आईबीएम सिस्टम/360 ने बिट-एड्रेसेबल या डेसीमल डिजिट-एड्रेसेबल या वर्ड-एड्रेसेबल मेमोरी के विपरीत, 8-बिट बाइट्स के साथ बाइट-एड्रेसेबल मेमोरी पेश की, हालांकि इसके सामान्य-उद्देश्य वाले रजिस्टर 32 बिट वाइड थे, और एड्रेस्सेस घटे हुए में समाहित थे उन एड्रेस्सेस के 24 बिट। सिस्टम/360 के विभिन्न मॉडलों में अलग-अलग आंतरिक डेटा पथ चौड़ाई थी; आईबीएम सिस्टम/360 मॉडल 30 (1965) ने 32-बिट सिस्टम/360 आर्किटेक्चर को लागू किया, लेकिन इसमें 8-बिट मूल पाथ वाइड थी, और एक समय में 32-बिट अंकगणितीय 8 बिट्स का प्रदर्शन किया।[1]
पहला व्यापक रूप से अपनाया गया 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर इंटेल 8080 था, जिसका उपयोग 1970 के दशक के अंत और 1980 के दशक के प्रारंभ में कई अव्यवसायी कंप्यूटरों में किया जा रहा था, जो अक्सर सीपी/एम ऑपरेटिंग सिस्टम चला रहे थे; इसमें 8-बिट डेटा शब्द और 16-बिट पते थे। ज़िलोग Z80 (8080 के साथ संगत) और मोटोरोला 6800 का भी इसी तरह के कंप्यूटरों में उपयोग किया गया था। Z80 और एमओएस प्रौद्योगिकी 6502 8-बिट सीपीयू का व्यापक रूप से घरेलू कंप्यूटरों और 1970 और 1980 के दशक के दूसरी और तीसरी पीढ़ी के गेम कंसोल में उपयोग किया गया था। कई 8-बिट सीपीयू या माइक्रोकंट्रोलर आज के सर्वव्यापी एम्बेडेड सिस्टम का आधार बनते हैं।
विवरण
एक 8-बिट रजिस्टर 28 विभिन्न मानों को संग्रहित कर सकता है। 8 बिट्स में संग्रहीत किए जा सकने वाले पूर्णांक मानों की सीमा उपयोग किए गए पूर्णांक प्रतिनिधित्व पर निर्भर करती है। दो सबसे आम प्रतिनिधित्वों के साथ, एक (अहस्ताक्षरित) बाइनरी नंबर के रूप में प्रतिनिधित्व के लिए 0 से 255 (28 − 1) तक की सीमा है, और दो के पूरक के रूप में प्रतिनिधित्व के लिए −128 (−1 × 27) से 127 (27 − 1) तक है।
8-बिट सीपीयू 8-बिट डेटा बस का उपयोग करते हैं और इसलिए एक मशीन निर्देश में 8 बिट डेटा तक पहुंच सकते हैं। व्यावहारिक और किफायती विचारों के कारण एड्रेस बस आमतौर पर एक डबल ऑक्टेट (16-बिट कंप्यूटिंग) चौड़ी होती है। इसका तात्पर्य अधिकांश 8-बिट प्रोसेसर पर 64 किलोबाइट (KB) (65,536 बाइट्स) का प्रत्यक्ष एड्रेस स्थान है।
8-बिट युग के अधिकांश घरेलू कंप्यूटरों ने एड्रेस का पूरी तरह से उपयोग किया, जैसे कि बीबीसी माइक्रो (मॉडल बी) 32 केबी रैम और 32 केबी रीड ऑनली मैमोरी (रोम) के साथ। बहुत लोकप्रिय कमोडोर 64 जैसे अन्य में पूर्ण 64 केबी रैम, प्लस 20 केबी रोम था, जिसका अर्थ है कि 16-बिट एड्रेसिंग के साथ आप डिफ़ॉल्ट रूप से सभी रैम का उपयोग नहीं कर सकते (उदाहरण के लिए रोम में शामिल बेसिक भाषा दुभाषिया से);[2] बिना बैंक स्विचिंग का शोषण, जो कुछ सिस्टम में 64 केबी (रैम) की सीमा को तोड़ने की अनुमति देता है। अन्य कंप्यूटरों में कम से कम 1 केबी (प्लस 4 केबी रोम ) होता है, जैसे कि सिंक्लेयर जेडएक्स 80 (जबकि बाद में बहुत लोकप्रिय सिंक्लेयर जेडएक्स स्पेक्ट्रम में अधिक मेमोरी थी), या केवल 128 बाइट्स रैम (एक रोम कार्ट्रिज से प्लस स्टोरेज) , जैसा कि एक शुरुआती गेम कंसोल अटारी 2600 में था और इस प्रकार 8-बिट एड्रेसिंग रैम के लिए पर्याप्त होती, अगर उसे रोम को भी कवर करने की आवश्यकता नहीं होती)। कमोडोर 128, और अन्य 8-बिट सिस्टम, जिसका अर्थ अभी भी 16-बिट एड्रेसिंग के साथ है, 64 केबी से अधिक, यानी 128 केबी रैम का उपयोग कर सकता है, इसके साथ बीबीसी मास्टर भी 512 केबी रैम तक विस्तार योग्य है।
जबकि सामान्य तौर पर 8-बिट सीपीयू में 16-बिट एड्रेसिंग होती है, कुछ आर्किटेक्चर में आपके पास दोनों होते हैं, जैसे एमओएस टेक्नोलॉजी 6502 सीपीयू में, जहां शून्य पेज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उस पेज तक पहुंचने के निर्देशों में एक बाइट की बचत होती है, और यह भी 16-बिट एड्रेसिंग निर्देश जो एड्रेस के लिए 2 बाइट्स प्लस 1 ओपकोड के लिए लेते हैं। आमतौर पर सूचकांक रजिस्टर 8-बिट होते हैं (जबकि अन्य "8-बिट" सीपीयू, जैसे कि मोटोरोला 6800 में 16-बिट इंडेक्स रजिस्टर थे), जैसे कि 6502 सीपीयू, और फिर अनुक्रमित एड्रेसिंग निर्देशों का उपयोग करके संबोधित सरणियों का आकार अधिकतम होता है 256 बाइट्स, लंबे कोड की आवश्यकता के बिना, यानी प्रत्येक व्यक्तिगत सरणी को 8-बिट एड्रेसिंग।
प्रसिद्ध 8-बिट सीपीयू
पहला वाणिज्यिक 8-बिट प्रोसेसर इंटेल 8008 (1972) था जो मूल रूप से डाटापॉइंट 2200 इंटेलिजेंट टर्मिनल के लिए था। इंटेल के अधिकांश प्रतियोगियों ने इस तरह के चरित्र-उन्मुख 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर के साथ शुरुआत की। इन 8-बिट मशीनों के आधुनिक संस्करण अभी भी एम्बेडेड सिस्टम में प्रोसेसर के सबसे सामान्य प्रकारों में से एक हैं।
एक और उल्लेखनीय 8-बिट CPU MOS टेक्नोलॉजी 6502 है। यह और इसके प्रकार का उपयोग कई व्यक्तिगत कंप्यूटरों में किया गया था, जैसे कि एप्पल I और एप्पल II, अटारी 8-बिट परिवार, बीबीसी माइक्रो और कमोडोर पीईटी कमोडोर वीआईसी -20 , और कई वीडियो गेम कंसोल में, जैसे कि अटारी 2600 और निन्टेंडो एंटरटेनमेंट सिस्टम।
| उत्पादक | संसाधक | वर्ष | टिप्पणी |
|---|---|---|---|
| इंटेल | 8008 | 1972 | डाटापॉइंट 2200 संगत |
| सिग्नेटिक्स | 2650 | 1973 | |
| इंटेल | 8080 | 1974 | 8008 source compatible |
| मोटोरोला | 6800 | 1974 | |
| फेयरचाइल्ड | F8 | 1975 | |
| MOS | 6502 | 1975 | Similar to 6800, but incompatible |
| Microchip | PIC | 1975 | Harvard architecture microcontroller |
| Electronic Arrays | EA9002 | 1976 | 8-bit data, 12-bit addressing |
| RCA | 1802 | 1976 | |
| Zilog | Z80 | 1976 | 8080 binary compatible |
| इंटेल | 8085 | 1977 | 8080 binary compatible |
| Zilog | Z8 | 1978 | Harvard architecture microcontroller |
| मोटोरोला | 6809 | 1978 | 6800 source compatible |
| इंटेल | 8051 | 1980 | Harvard architecture microcontroller |
| मोटोरोला | 68008 | 1982 | 32-bit registers, 20-bit or 22-bit addressing, three 16-bit ALUs, 8-bit data bus; Motorola 68000 software-compatible, 6809 hardware-compatible |
| MOS | 6510 | 1982 | Enhanced 6502 custom-made for use in the Commodore 64 |
| Ricoh | 2A03 | 1982 | 6502 clone minus BCD instructions for the Nintendo Entertainment System |
| Zilog | Z180 | 1985 | Z80 binary compatible |
| मोटोरोला | 68HC11 | 1985 | |
| Hudson | HuC6280 | 1987 | 65C02 binary compatible |
| Atmel | AVR | 1996 | |
| Zilog | EZ80 | 1999 | Z80 binary compatible |
| Infineon | XC800 | 2005 | |
| Freescale | 68HC08 | ||
| मोटोरोला | 6803 | ||
| NEC | 78K0[3] |
प्रशिक्षण, प्रोटोटाइपिंग और सामान्य हार्डवेयर शिक्षा के लिए उपयोग
कंप्यूटर हार्डवेयर के बारे में सामान्य शिक्षा के साथ-साथ शौक़ीन लोगों के हितों के लिए 8-बिट प्रोसेसर आज भी डिज़ाइन किए जा रहे हैं। ऐसा ही एक सीपीयू एक ब्रेड बोर्ड पर 7400-श्रृंखला एकीकृत सर्किट का उपयोग करके डिजाइन और कार्यान्वित किया गया था।[4][5] 8-बिट सीपीयू और उनके संबंधित असेंबलरों को डिजाइन करना इंजीनियरिंग छात्रों, इंजीनियरों और शौकियों के लिए एक सामान्य प्रशिक्षण अभ्यास है। इस उद्देश्य के लिए FPGA का उपयोग किया जाता है।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Amdahl, G. M.; Blaauw, G. A.; Brooks, F. P. (1964). "Architecture of the IBM System/360" (PDF). IBM Journal of Research and Development. 8 (2): 87–101. doi:10.1147/rd.82.0087. Archived (PDF) from the original on 2017-08-10.
- ↑ "Bank Switching - C64-Wiki". www.c64-wiki.com. Retrieved 2021-04-08.
- ↑ "NEC 78K0". NEC. Archived from the original on 2008-10-28. Retrieved 2009-02-10.
- ↑ Oberhaus, Daniel (February 9, 2019). "This Guy Designed and Built an 8-bit CPU from Scratch". Motherboard. Retrieved November 4, 2021.
- ↑ Constantino, Paulo. Homebuilt 8-bit CPU + Computer with graphics and sound made from scratch using 74HC Logic.
