Разрядность архитектуры компьютера |
---|
Немного |
заявка |
Двоичная точность с плавающей запятой |
Десятичная точность с плавающей запятой |
|
В компьютерной архитектуры , 16-битных чисел , адресов памяти , или других данных единиц являются те , которые являются 16 битов (2 октета ) в ширину. Кроме того, 16-битные архитектуры ЦП и ALU основаны на регистрах , адресных шинах или шинах данных такого размера. 16-битные микрокомпьютеры - это компьютеры, в которых 16-битные микропроцессоры были нормой.
16-битный регистр может хранить 2 16 различных значений. Подписан ряд целочисленных значений , которые могут быть сохранены в 16 битах -32768 (-1 × 2 15 ) через 32767 (2 15 - 1); без знака диапазон составляет от 0 до 65535 (2 16 - 1). Поскольку 2 16 равно 65 536, процессор с 16-разрядными адресами памяти может напрямую обращаться к 64 КБ (65 536 байтам) памяти с байтовой адресацией . Если система использует сегментацию со смещением 16-битных сегментов, можно получить доступ к большему количеству.
16-битная архитектура [ править ]
ПМИ Вихрь ( с. 1951) [1] [2] было вполне возможно, первый 16-битный компьютер. Другие ранние 16-разрядные компьютеры ( гр. 1965-70) включают IBM 1130 , [3] HP 2100 , [4] Data General Nova , [5] и DEC PDP-11 . [6]
Ранние мультичиповые 16-битные микропроцессоры ( около 1973–76) включают пятичиповый National Semiconductor IMP-16 (1973) [7], двухчиповый NEC μCOM-16 (1974), [8] [7] трехчиповый Western Digital MCP-1600 (1975) и пятичиповый Toshiba T-3412 (1976). [7]
Ранние однокристальные 16-разрядные микропроцессоры ( ок. 1975–76) включают Panafacom MN1610 (1975), [9] [10] [7] National Semiconductor PACE (1975), General Instrument CP1600 (1975), Texas Instruments TMS9900 ( 1976), [7] Ferranti F100-L и HP BPC . Другие известные 16-разрядные процессоры включают Intel 8086 , Intel 80286 , WDC 65C816 и Zilog Z8000 . Intel 8088 был двоичным совместимым с Intel 8086, и был 16-битным в том смысле, что его регистры имели ширину 16 бит, а арифметические инструкции могли работать с 16-битными величинами, даже несмотря на то, что его внешняя шина была шириной 8 бит.
16-битное целое число может хранить 2 16 (или 65 536) различных значений. В представлении без знака эти значения представляют собой целые числа от 0 до 65 535; с использованием дополнения до двух возможные значения находятся в диапазоне от -32 768 до 32 767. Следовательно, процессор с 16-разрядными адресами памяти может напрямую обращаться к 64 КБ памяти с байтовой адресацией .
16-битные процессоры почти полностью вытеснены в индустрии персональных компьютеров и используются менее чем 32-битные (или 8-битные) процессоры во встроенных приложениях.
16/32-битные Motorola 68000 и Intel 386SX [ править ]
Motorola 68000 иногда называют 16-бит , потому что его внутренние и внешние шины данных были 16 бита; однако его можно было считать 32-битным процессором, поскольку регистры общего назначения были 32-битными, а большинство арифметических инструкций поддерживали 32-битную арифметику. 68000 был микрокодированным процессором с тремя внутренними 16-битными ALU. Только 24 бит по счетчику программы (PC) были доступны на оригинальных DIP пакеты, до 16 мегабайтов адресуемого ОЗУ . Программное обеспечение 68000 является 32-битным по своей природе и совместимо с другими 32-битными процессорами того же семейства. [11] 68008 был версией 68000 с 8-битным внешним каналом передачи данных и 1-мегабайтной адресацией для 48-контактной версии DIP и 4 мегабайта для 52-контактной версии PLCC. В некоторых моделях Apple Macintosh - например, в серии LC - для экономии средств использовались 32-битные процессоры 68020 и 68030 на 16-битной шине данных.
Аналогичный анализ применим к замене процессора Intel 80286 , названному 386SX , который представляет собой 32-битный процессор с 32-битным ALU и внутренними 32-битными путями данных с 16-битной внешней шиной и 24-битной адресацией процессора, который он заменил.
16-битное приложение [ править ]
В контексте совместимости с IBM PC и платформ Wintel , 16-битное приложение - это любое программное обеспечение, написанное для MS-DOS , OS / 2 1.x или более ранних версий Microsoft Windows, которое изначально работало на 16-битных Intel 8088 и Intel 80286. микропроцессоры . Такие приложения использовали 20- битный или 24-битный сегмент или представление адреса со смещением селектора, чтобы расширить диапазон адресуемых ячеек памяти за пределы того, что было возможно при использовании только 16-битных адресов. Программы, содержащие более 2 16 байт (65 536 байт)) инструкций и данных поэтому требовались специальные инструкции для переключения между их 64-килобайтными сегментами , что увеличивало сложность программирования 16-битных приложений.
Список 16-битных процессоров [ править ]
- Ангстрем
- ЦП серии 1801
- Общие данные
- Новая звезда
- Затмение
- Корпорация цифрового оборудования
- PDP-11 (для LSI-11 см. Western Digital ниже)
- DEC J-11
- ДЭК Т-11
- PDP-11 (для LSI-11 см. Western Digital ниже)
- EnSilica
- eSi-1600
- Ферранти
- Ферранти F100-L
- Ферранти F200-L
- Общий инструмент
- CP1600
- Фирма Хьюлет-Паккард
- HP 21xx / 2000/1000 / 98xx / BPC
- HP 3000
- Honeywell
- Honeywell Уровень 6 / ДПС 6
- IBM
- 1130 / 1800
- Система / 7
- Серия / 1
- Система / 36
- Infineon
- Семейство XE166
- Семья C166
- Семья C167
- XC2000
- Intel
- Intel 8086 / Intel 8088
- Intel 80186 / Intel 80188
- Intel 80286
- Intel MCS-96
- Локхид
- MAC-16
- MIL-STD-1750A
- Motorola
- Motorola 68HC12
- Motorola 68HC16
- National Semiconductor
- ИМП-16
- PACE / INS8900
- NEC
- мкКОМ-16
- NEC V20 и V30
- Панафаком
- MN1610
- Renesas
- Renesas M16C (16-битные регистры, 24-битное адресное пространство)
- Ricoh
- Ricoh 5A22 (клон WDC 65816, используемый в SNES )
- Инструменты Техаса
- Техасские инструменты TMS9900
- TI MSP430
- Toshiba
- Т-3412
- Центр западного дизайна
- WDC 65816/65802
- Western Digital
- MCP-1600 (используется в DEC LSI-11 )
- Ксерокс
- Альт
- Зилог
- Зилог Z8000
См. Также [ править ]
- Микропроцессор § 16-разрядные конструкции
- Влияние IBM PC на рынок персональных компьютеров § До появления IBM PC
- 74181 (ключевой компонент некоторых ранних 16-битных и других процессоров)
- Битовая глубина звука - 16-битная глубина является наиболее часто используемой битовой глубиной, например, в аудио компакт-дисках .
Ссылки [ править ]
- ^ "Год 1951" . Музей истории компьютеров .(см. также «1943 год» .).
- ^ Digital Press, Digital at Work Архивировано 2 июля2013 г. в Wayback Machine , Пирсон, 1992, ISBN 1-55558-092-0 , стр. 4, 23.
- ^ "Вычислительная система IBM 1130" . Архивы IBM .
- ^ "HP 2116" . Музей истории компьютеров .
- ^ "Данные General Nova миникомпьютер" . Музей истории компьютеров . Архивировано из оригинала на 2013-05-17 . Проверено 11 июня 2012 .
- ↑ Пирсон, Джейми Паркер (сентябрь 1992 г.). Цифровые технологии в действии: снимки первых тридцати пяти лет . Цифровая пресса. С. 58–61. ISBN 978-1-55558-092-6.
- ^ a b c d e Белзер, Джек; Хольцман, Альберт Г .; Кент, Аллен (1978). Энциклопедия компьютерных наук и технологий . Том 10 - Линейная и матричная алгебра микроорганизмов: компьютерная идентификация. CRC Press . п. 402. ISBN. 9780824722609.
- ^ «1970-е: Развитие и эволюция микропроцессоров» (PDF) . Японский музей истории полупроводников . Архивировано из оригинального (PDF) на 2019-06-27 . Проверено 27 июня 2019 .
- ^ «16-битные микропроцессоры» . Музей CPU . Проверено 5 октября 2010 года .
- ^ «История» . PFU . Проверено 5 октября 2010 года .
- ^ Семейство Motorola M68000, Справочное руководство программиста (PDF) . Motorola, Inc. 1992. сек. 2.4. С. 2–21.