16-bit - 16-bit


z Wikipedie, otevřené encyklopedie

architektuře počítače , 16bitové celá čísla , adresy paměti nebo jiných datových jednotek jsou ty, které jsou 16 bitů (2 oktety) široký. Také, 16-bit procesor a ALU architektury, jsou ty, které jsou založené na registrech , adresových autobusy či datových sběrnic této velikosti. 16-bitové mikropočítače jsou počítače, ve kterém 16bitové mikroprocesory byly normou.

A 16-bitový registr je možné uložit 2 16 různých hodnot. Podepsaný rozsah celočíselné hodnoty, které mohou být uloženy v 16 bitech je -32768 (-1 x 2 15 ) přes 32767 (2 15 - 1); znaménka rozsah je 0 až 65535 (2 16 - 1). Vzhledem k tomu, 2 16 je 65.536, procesor s 16-bitové adresy paměti přímý přístup 64 KB (65.536 bytes) z bytového adresovatelné paměti. Pokud systém používá segmentaci s 16-bitových offsetů segmentu, další lze získat přístup.

16bitová architektura

MIT Whirlwind ( c. 1951) byl dost možná vůbec první 16-ti bitový počítač. Jiný brzy ( c. 1965 - 1970) 16bitové počítače patří IBM 1130 , je HP 2100 , se údaje Obecné Nova , a DEC PDP-11 . Early ( c. 1973 - 1975) multi-chip 16-bitové mikroprocesory zahrnovat National Semiconductor IMP-16 a Western Digital MCP-1600 . Early ( c. 1975 - 1976) single-chip 16-bitové mikroprocesory zahrnovat Panafacom MN1610, National Semiconductor PACE , na HP BPC , a TI TMS9900 . Jiné pozoruhodné 16bitové procesory zahrnují Intel 8086 , na Intel 80286 , na WDC 65C816 , a Zilog Z8000 . Intel 8088 byl binární slučitelný s Intel 8086, a byl 16-bit v tom, že jeho registry jsou 16 bitů široká a aritmetické instrukce mohly působit na 16bitových množstvích, přestože jeho vnější autobus byl 8 bitů široká.

16-bitové celé číslo lze uložit 2 16 (nebo 65536) odlišné hodnoty. V bez znaménka reprezentaci, tyto hodnoty jsou celá čísla mezi 0 a 65,535; použitím dvojkového doplňku , možné hodnoty v rozsahu od -32,768 do 32.767. Z tohoto důvodu procesor s 16-bitové adresy paměti přímý přístup 64 KB byte adresovatelné paměti.

16-bitové procesory byly téměř úplně nahradil v osobním počítačovém průmyslu a používají se méně než 32-bit (nebo 8-bit) procesory v oblasti vestavěných aplikací.

16/32 bitů Motorola 68000 a Intel 386SX

Motorola 68000 se někdy nazývá 16-bit , protože jeho vnitřní a vnější datové sběrnice bylo 16 bitů široký; Nicméně, mohlo by to být považováno za 32-bitový procesor, že obecné registry jsou 32 bitů široká a většina aritmetické instrukce podporované 32bitové aritmetický. 68000 byl microcoded procesor se třemi vnitřní 16-bit ALU. Pouze 24 bitů z pultu programu (PC) jsou k dispozici na původních DIP balíčky, s až 16 MB adresovatelné paměti RAM . 68000 software je 32-bit v přírodě i do budoucna kompatibilní s dalšími 32-bitových procesorů v téže rodině. 68008 byla verze 68000 s 8-bitovou externí datové cestě a 1 MB adresování pro 48-pin verzi DIP a 4 megabyte pro verzi PLCC 52-pin. Několik Apple Inc. Macintosh modely; např LC série, který se používá 32-bit 68020 a 68030 procesorů na 16-bit datovou sběrnici pro úsporu nákladů.

Podobná analýza platí i pro Intel 80286 výměně CPU zvané 386SX , což je 32-bitový procesor s 32-bit ALU a vnitřní 32-bitových datových cest s 16-bit externí sběrnice a 24-bitové adresování procesoru nahradil.

modely Intel 16bitové paměti

Stejně jako existují rozmanité datové modely pro 64bitové architektury , 16-bit Intel architektura umožňuje různých paměťových modelů-způsoby přístupu na určité místo v paměti. Důvodem pro použití konkrétní model paměti je velikost instrukcí assembleru nebo požadované úložiště pro ukazatele. Zpracovatelé 16bitové době obecně měly následující typ šířky charakteristiku:

16-bit datového modelu
datový model short int long ukazovátka
IP16L32 (téměř) 16 16 32 16
I16LP32 (zatím) 16 16 32 32
Drobný
Kód a data budou ve stejném segmentu (zejména, registry CS, DS, ES, SS bude ukazovat na stejném segmentu); v blízkosti (16-bit) ukazatele jsou stále používány. Kódu, dat a zásobníku dohromady nesmí překročit 64 KB.
Malý
Kód a data budou v různých segmentech, a v blízkosti ukazatele jsou stále používány. K dispozici bude 64 KB místa pro kód a 64 KB pro data / zásobníku.
Střední
Ukazatele kód bude používat daleko ukazatelů (16:16 bitů), který umožňuje přístup na 1 MB. Datové ukazatele zůstávají být blízké typu.
Kompaktní
Datové ukazatele budou používat daleko a kód bude používat v blízkosti ukazatele.
Velký / obrovský
Kód a data ukazatele budou daleko.

16-bitové aplikace

V souvislosti s IBM PC kompatibilní a Wintel platforem, 16-bitová aplikace je jakýkoliv software napsaný pro MS-DOS , OS / 2 1.x nebo dřívější verze systému Microsoft Windows , které původně běžel na 16-bitové Intel 8088 a Intel 80286 mikroprocesory . Takové aplikace používá 20- bitový nebo 24-bitový segment nebo voliče-offset adresy reprezentace rozšířit rozsah adresovatelných paměťových míst než bylo možné pouze za použití 16-bitové adresy. Programy, které obsahují více než 2 16 bajtů (65.536 bytes ) instrukcí a dat tedy potřebné speciální instrukce pro přepínání mezi svými 64 kilobyte segmenty , které zvyšují složitost programování 16bitové aplikace.

Seznam 16-bitových procesorů

viz též

Reference