Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( апрель 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
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 один 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 (BCD) десятичная цифра примерно в 1958 году, во время разговора с программистом из Лос-Аламосской научной лаборатории . Альтернативное написание 'nybble' отражает написание 'byte', как отмечено в редакционных статьях Kilobaud и Byte.в начале 1980-х гг. Еще одно 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
5C
представляет собой десятичное значение +314159265
.
Исторически сложилось так, что бывают 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 в программном обеспечении. 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:
Двоичный | Шестнадцатеричный |
---|---|
0000 0100 0010 | 0 4 2 |
0010 1010 1001 | 2 А 9 |
0010 0000 1001 | 2 0 9 |
1110 0100 1001 | E 4 9 |
0011 1001 0110 | 3 9 6 |
0001 0000 0001 | 1 0 1 |
0011 0101 0100 | 3 5 4 |
0001 0110 0100 | 1 6 4 |
0 шестнадцатеричный | знак равно | 0 дек | знак равно | 0 окт | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
1 шестигранник | знак равно | 1 дек | знак равно | 1 окт | 0 | 0 | 0 | 1 | |||
2 шестигранник | знак равно | 2 дек | знак равно | 2 окт | 0 | 0 | 1 | 0 | |||
3 шестигранник | знак равно | 3 дек | знак равно | 3 окт | 0 | 0 | 1 | 1 | |||
4 шестигранник | знак равно | 4 дек | знак равно | 4 окт | 0 | 1 | 0 | 0 | |||
5 шестигранник | знак равно | 5 дек | знак равно | 5 окт | 0 | 1 | 0 | 1 | |||
6 шестигранник | знак равно | 6 дек | знак равно | 6 окт | 0 | 1 | 1 | 0 | |||
7 шестигранник | знак равно | 7 дек | знак равно | 7 окт | 0 | 1 | 1 | 1 | |||
8 шестигранник | знак равно | 8 дек | знак равно | 10 окт | 1 | 0 | 0 | 0 | |||
9 шестигранник | знак равно | 9 дек | знак равно | 11 окт | 1 | 0 | 0 | 1 | |||
шестигранной | знак равно | 10 дек | знак равно | 12 окт | 1 | 0 | 1 | 0 | |||
B шестнадцатеричный | знак равно | 11 дек | знак равно | 13 окт | 1 | 0 | 1 | 1 | |||
C шестнадцатеричный | знак равно | 12 дек | знак равно | 14 окт | 1 | 1 | 0 | 0 | |||
D шестнадцатеричный | знак равно | 13 дек | знак равно | 15 окт | 1 | 1 | 0 | 1 | |||
E шестнадцатеричный | знак равно | 14 дек | знак равно | 16 окт | 1 | 1 | 1 | 0 | |||
F шестнадцатеричный | знак равно | 15 дек | знак равно | 17 окт | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
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 b
должна быть переменная или константа целого типа данных , и используется только младший байт b
.
Например, HI_NIBBLE(0xAB)==0xA
и 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 ]
- ^ 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 , а четырехбитовое поле - полубайтом. [...]
- ^ Холл, Дуглас В. (1980). Микропроцессоры и цифровые системы . Макгроу-Хилл . ISBN 0-07-025571-7.
- ^ 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.
- ^ a b Раймонд, Эрик С. (1996). Словарь нового хакера . MIT Press . п. 333. ISBN 978-0-262-68092-9.
- ^ 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 требуется 4 бита (один «тетрад») в двоичном представлении.
- ^ 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.
- ^ 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.
- Перейти ↑ Horak, Ray (2007). Словарь Вебстера New World Telecom . Джон Вили и сыновья . п. 402. ISBN. 978-0-470-22571-4.
- ^ 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.
- ^ 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]
- ^ 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.
- ^ «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 общего термина nibble для 4-битных объектов в своей документации для следующего процессора 4040 . ) - ^ 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.
- ^ 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]
- ^ 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 .
- ↑ 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 .
- ^ 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.