Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о блоке хранения информации. Для использования в других целях, см Nibble (значения) .

Таблица шрифтов 866 октетной кодовой страницы, упорядоченная по полубайтам.

В вычислении , А полубайт [1] (иногда Nybble или nyble , чтобы соответствовать написанию байт ) является четырех- немного агрегации, [1] [2] [3] или пол октет . Он также известен как полубайте [4] или тетрады . [5] [6] в сети или телекоммуникационной связи полубайт часто называют полу-октет , [7] quadbit , [8] или квартет . [9][10] Полубайт имеет шестнадцать (2 4 ) возможных значений. Полубайт может быть представлен одной шестнадцатеричной цифрой и назван шестнадцатеричной цифрой . [11]

Полный байт (октет) представлен двумя шестнадцатеричными цифрами; поэтому обычно байт информации отображается как два полубайта. Иногда набор всех 256- байтовых значений представляется в виде таблицы 16 × 16, которая дает легко читаемые шестнадцатеричные коды для каждого значения.

В четырехбитных компьютерных архитектурах в качестве основной единицы используются группы из четырех битов. Такие архитектуры использовались в ранних микропроцессорах , карманных калькуляторах и карманных компьютерах . Они продолжают использоваться в некоторых микроконтроллерах . В этом контексте 4-битные группы иногда также назывались символами [12], а не полубайтами. [1]

История [ править ]

Термин «ПОЛУБАЙТ» берет свое начало от его представляющего «половины байта», с «Byte» а омофонные из английского слова «укус». [4] В 2014 году Дэвид Б. Бенсон, почетный профессор Вашингтонского государственного университета , вспомнил, что он шутливо использовал (и, возможно, придумал) термин «полубайт» как «полбайта» и единицы памяти, необходимой для хранения двоичного файла. закодированная десятичная цифра (BCD) примерно в 1958 году, когда разговаривал с программистом Лос-Аламосской научной лаборатории . Альтернативное написание 'nybble' отражает написание 'byte', как отмечено в редакционных статьях Kilobaud и Byte.в начале 1980-х гг. Другое раннее зарегистрированное использование термина «ниббл» было в 1977 году в группе технологий потребительского банкинга в Citibank. Он создал стандарт до ISO 8583 для транзакционных сообщений между банкоматами и центрами обработки данных Ситибанка, который использовал базовую информационную единицу NABBLE.

Полубайт используется для описания объема памяти, используемой для хранения цифры числа, хранящегося в упакованном десятичном формате (BCD) в мэйнфрейме IBM. Этот метод используется для ускорения вычислений и упрощения отладки. 8-битный байт делится пополам, и каждый полубайт используется для хранения одной десятичной цифры. Последний (крайний правый) полубайт переменной зарезервирован для знака. Таким образом, переменная, которая может хранить до девяти цифр, будет «упакована» в 5 байтов. Легкость отладки объясняется тем, что числа читаются в шестнадцатеричном дампе, где два шестнадцатеричных числа используются для представления значения байта, как 16 × 16 = 2 8 . Например, пятибайтовое значение BCD 31 41 59 26 5Cпредставляет собой десятичное значение +314159265.

Исторически известны случаи, когда nybble использовался для группы битов больше 4. В линейке микрокомпьютеров Apple II большая часть управления дисководом и записи с групповым кодированием была реализована программно. Запись данных на диск осуществлялась путем преобразования 256-байтовых страниц в наборы 5-битных (позже - 6-битных ) полубайтов, а загрузка данных на диск требовала обратного. [13] [14] [15] Более того, документация 1982 года для интегрированной машины Воза постоянно ссылается на «8-битный полубайт». [16] Термин « байт» когда-то имел ту же двусмысленность и означал набор битов, но не обязательно 8, отсюда и различие байтов.и октеты или полубайты и квартеты (или квадбиты ). Сегодня термины «байт» и «полубайт» почти всегда относятся к 8-битным и 4-битным коллекциям соответственно и очень редко используются для обозначения любых других размеров.

Таблица полубайтов [ править ]

Шестнадцать полубайтов и их эквиваленты в других системах счисления:

Примеры
ДвоичныйШестнадцатеричный
0000 0100 00100 4 2
0010 1010 10012 А 9
0010 0000 10012 0 9
1110 0100 1001E 4 9
0011 1001 01103 9 6
0001 0000 00011 0 1
0011 0101 01003 5 4
0001 0110 01001 6 4
0 шестнадцатеричныйзнак равно0 декзнак равно0 окт0000
1 шестигранникзнак равно1 декзнак равно1 окт0001
2 шестигранникзнак равно2 декзнак равно2 окт0010
3 шестигранникзнак равно3 декзнак равно3 окт0011
4 шестигранникзнак равно4 декзнак равно4 окт0100
5 шестигранникзнак равно5 декзнак равно5 окт0101
6 шестигранникзнак равно6 декзнак равно6 окт0110
7 шестигранникзнак равно7 декзнак равно7 окт0111
8 шестигранникзнак равно8 декзнак равно10 окт1000
9 шестигранникзнак равно9 декзнак равно11 окт1001
шестиграннойзнак равно10 декзнак равно12 окт1010
B шестнадцатеричныйзнак равно11 декзнак равно13 окт1011
C шестнадцатеричныйзнак равно12 декзнак равно14 окт1100
D шестнадцатеричныйзнак равно13 декзнак равно15 окт1101
E шестнадцатеричныйзнак равно14 декзнак равно16 окт1110
F шестнадцатеричныйзнак равно15 декзнак равно17 окт1111

Низкие и высокие полубайты [ править ]

Термины «младший полубайт» и «полубайт» используются для обозначения полубайтов, содержащих, соответственно, менее значимые биты и более значимые биты в байте. В графическом представлении битов в байте крайний левый бит может представлять самый старший бит ( MSB ), соответствующий обычной десятичной системе счисления, в которой цифра слева от числа является наиболее значимой. На таких иллюстрациях четыре бита на левом конце байта образуют старший полубайт, а оставшиеся четыре бита образуют младший полубайт. [17] Например,

девяносто семь = 97 10 = (0110 0001) 2 = 61 шестнадцатеричный

старший полубайт - 0110 2 (6 шестнадцатеричных ), а младший полубайт - 0001 2 (1 шестнадцатеричный ). Общее значение: старший полубайт × 16 10 + младший полубайт (6 × 16 + 1 = 97 10 ).

Извлечение полубайта из байта [ править ]

Полубайт может быть извлечен из байта путем выполнения побитовой операции логического И и, возможно, битового сдвига в зависимости от того, какой полубайт должен быть извлечен.

В C :

#define HI_NIBBLE (b) (((b) >> 4) & 0x0F) #define LO_NIBBLE (b) ((b) & 0x0F)

где bдолжна быть переменная или константа целочисленного типа данных , и используется только младший байт b.

Например, HI_NIBBLE(0xAB)==0xAи LO_NIBBLE(0xAB)==0xB.

В Common Lisp :

( defun  hi-nibble  ( b )  ( ldb  ( byte  4  4 )  b )) ( defun  lo-nibble  ( b )  ( ldb  ( byte  4  0 )  b ))

См. Также [ править ]

  • Двоичная система счисления
  • Слог (вычисление)
  • Слово

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Рафаэль, Говард А., изд. (Ноябрь 1974 г.). «Функции компьютера: регистр команд и декодер» (PDF) . Руководство пользователя MCS-40 для разработчиков логики . Санта-Клара, Калифорния, США: Intel Corporation . п. viii. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-03-03 . Проверено 3 марта 2020 . […] Характеристическое восьмибитовое поле иногда называют байтом , четырехбитовое поле - полубайтом. […]
  2. ^ Холл, Дуглас В. (1980). Микропроцессоры и цифровые системы . Макгроу-Хилл . ISBN 0-07-025571-7.
  3. ^ Уоррен младший, Генри С. (2013) [2002]. Восторг хакера (2-е изд.). Эддисон Уэсли - ISBN Pearson Education, Inc.  978-0-321-84268-8. 0-321-84268-5.
  4. ^ a b Раймонд, Эрик С. (1996). Словарь нового хакера . MIT Press . п. 333. ISBN 978-0-262-68092-9.
  5. ^ Карр, Джон У. Введение в использование цифровых компьютеров: Notes от летней конференции , состоявшейся в Вычислительного центра в Университете Северной Каролины, Чапел - Хилл, штат Северная Каролина, август 17-28, 1959 . Передовые исследования цифровых компьютеров. 1 . Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл, Вычислительный центр. п. 211. Каждая из этих букв соответствует одному из целых чисел от нуля до пятнадцати, поэтому для двоичного представления требуется 4 бита (одна «тетрада»).
  6. ^ Speiser, Амвросий Пауль (1965) [1961]. Digitale Rechenanlagen - Grundlagen / Schaltungstechnik / Arbeitsweise / Betriebssicherheit [ Цифровые компьютеры - Основы / Схемы / Работа / Надежность ] (на немецком языке) (2-е изд.). ETH Zürich , Цюрих, Швейцария: Springer-Verlag / IBM . pp. 6, 34, 165, 183, 208, 213, 215. LCCN 65-14624 . 0978. 
  7. ^ Пузман, Йозеф; Кубин, Борис (2012). Сети передачи данных общего пользования: от отдельных PDN к ISDN . Springer Science + Business Media . п. 113. ISBN 978-1-4471-1737-7.
  8. Перейти ↑ Horak, Ray (2007). Словарь Вебстера New World Telecom . Джон Вили и сыновья . п. 402. ISBN. 978-0-470-22571-4.
  9. ^ Брюстер, Рональд Л. (1994). Передача данных и сети, Vol. III . Телекоммуникационная серия IEE. 31 . Институт инженеров-электриков . п. 155. ISBN 978-0-85296-804-8. Символ данных представляет один квартет (4 бита) двоичных данных.
  10. ^ Курбис, Поль ; Лаланд, Себастьен (27.06.2006) [1989]. Voyage au center de la HP28c / s (на французском языке) (2-е изд.). Париж, Франция: Editions de la Règle à Calcul. OCLC 636072913 . Архивировано 6 августа 2016 года . Проверено 6 сентября 2015 .  [1] [2] [3] [4] [5] [6]
  11. ^ Хеллер, Стив (1997). Введение в C ++ . Морган Кауфманн . п. 27. ISBN 978-0-12-339099-8. Каждая шестнадцатеричная цифра (0 – f) представляет ровно 4 бита.
  12. ^ «Термины и сокращения» (PDF) . Руководство по программированию на языке ассемблера MCS-4 - Руководство по программированию микрокомпьютерной системы INTELLEC 4 (предварительное издание). Санта-Клара, Калифорния, США: Intel Corporation . Декабрь 1973 г., стр. V, 2–6. MCS-030-1273-1. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-03-01 . Проверено 2 марта 2020 . […] Бит - наименьшая единица информации, которая может быть представлена. (Бит может находиться в одном из двух состояний I 0 или 1). […] Байт - группа из 8 смежных битов, занимающих одну ячейку памяти. […] Символ - группа из 4 смежных битов данных. […] (NB. В этом руководстве Intel 4004 используется термин символ, относящийся к 4-битным, а не 8-битным объектам данных . Intel уже в 1974 году перешла на использование более распространенного термина nibble для 4-битных объектов в своей документации для следующего процессора 4040 . )
  13. ^ Уорт, Дон Д .; Лехнер, Питер М. (май 1982 г.) [1981]. Под Apple DOS (4-е издание, 1-е изд.). Резеда, Калифорния, США: качественное программное обеспечение . Проверено 21 марта 2017 . [7] [8] [9] Архивировано 9 марта 2016 года в Wayback Machine.
  14. ^ Уорт, Дон Д .; Лехнер, Питер М. (март 1985 г.) [1984]. Под Apple ProDOS - для пользователей компьютеров Apple II Plus, Apple IIe и Apple IIc (PDF) (2-е издание, 1-е изд.). Чатсуорт, Калифорния, США: качественное программное обеспечение . ISBN  0-912985-05-4. LCCN  84-61383 . Архивировано (PDF) из оригинала 21 марта 2017 года . Проверено 21 марта 2017 . [10]
  15. ^ Copy II Plus Version 9 - Утилиты ProDOS / DOS - Восстановление данных, Управление файлами, Защищенное резервное копирование программного обеспечения (PDF) . 9.0. Central Point Software, Inc. 1989-10-31 [1982]. Архивировано из оригинального (PDF) 07.05.2017 . Проверено 21 марта 2017 .
  16. ↑ Apple Computer, Inc. (февраль 1982 г.) [1978]. Технические условия на интегрированную машину Воза (IWM) (PDF) (19 изд.). Компьютерный музей DigiBarn. Архивировано (PDF) из оригинала на 2016-08-06 . Проверено 6 августа 2016 .
  17. ^ Baccala, Brent (апрель 1997). «Двоичная арифметика» . Подключено: Интернет-энциклопедия (3-е изд.). Архивировано 6 августа 2016 года . Проверено 20 июля 2015 .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Сборочный конвейер Apple» . Май 1981 г.