1 bit bilgi işlem - 1-bit computing
| Bilgisayar mimarisi bit genişlikleri |
|---|
| Bit |
| Uygulama |
| İkili kayan nokta hassasiyeti |
| Ondalık kayan nokta hassasiyeti |
Olarak bilgisayar mimarisi , 1 bit tamsayı ya da başka veri birimleri olanlardır 1 bitlik (1/8 sekizli ) genişliğindedir. Ayrıca 1 bitlik merkezi işlem birimi (CPU) ve aritmetik mantık birimi (ALU) mimarileri, bu boyuttaki kayıtlara dayalı olanlardır .
Tüm kayıtlar ve adres yolları için yalnızca 1 bit olan programlanabilir mantık denetleyicileri gibi bilgisayarlar, herhangi bir tür mikro denetleyici yoktur . 1 bitlik bir yazmaç sadece 2 1 farklı değer, yani 0 veya 1 saklayabilir veya bunlar örneğin açık ve kapalı anlamına gelebilir. Bu çok kısıtlayıcıdır, örneğin bazı 1 bitlik sistemlerde çip üzerinde uygulanmayan bir program sayacı (çip üstü kayıtta uygulanan modern sistemlerde olan) için yeterli değildir. En az bir 1-bit işlemci mimarisi için işlem kodları 4-bit ve adres yolu 8-bit idi.
1-bit CPU'lar modası geçmiş olsa da, ilk karbon nanotüp bilgisayar 1 bitlik tek komut setli bir bilgisayardır (ve sadece 178 transistöre sahiptir).
1 bit
Bir seri bilgisayar, verileri bir seferde tek bir bit işler. Örneğin, PDP-8 / S bir oldu , 12-bit seri 12 bitlerini işlemek, 1 bitlik bir ALU ile bilgisayar.
Ayrık mantık SSI yongalarından oluşturulmuş 1 bitlik bir bilgisayara bir örnek , Wang 500 (1970/1971) hesap makinesinin yanı sıra Wang Laboratories'in Wang 1200 (1971/1972) kelime işlemci serisidir .
CPU olarak pazarlanan 1 bit mimariye bir örnek, 1977'de tanıtılan ve en azından 1990'ların ortalarına kadar üretilen Motorola MC14500B Endüstriyel Kontrol Ünitesidir (ICU). Manuel durumları:
[..] Bilgisayarlar ve mikro bilgisayarlar da kullanılabilir, ancak bunlar görevi fazlasıyla karmaşık hale getirir ve genellikle sistemi geliştirmek ve sürdürmek için yüksek düzeyde eğitimli personel gerektirir. Girişler ve çıkışlar üzerinde birer birer çalışmak üzere tasarlanmış ve bir röle sistemine benzeyecek şekilde yapılandırılmış daha basit bir cihaz tanıtıldı. Bu cihazlar, kontrol endüstrisi tarafından Programlanabilir Mantık Kontrolörleri (PLC) olarak bilinir hale geldi . Motorola MC14500B Endüstriyel Kontrol Ünitesi (ICU), PLC'nin merkezi mimarisinin monolitik uygulamasıdır [..]
Tek bitlik makinelerin pek uygun olmadığı işlevler vardır. [..] Bazı durumlarda, bir MC6800 MPU ve bir MC14500B ICU kombinasyonu en iyi çözüm olabilir. [..]
Program Sayıcı program sayacı iki MC145168 ikili yukarı oluşmaktadır sayaçların bellek adresinin 8 bit yaratmak için birlikte zincirleme. Bu, sisteme 256 ayrı bellek kelimesini adresleme yeteneği verir. Sayaçlar, ICU saat (CLK) sinyalinin yükselen kenarında saymak ve ICU sıfırlandığında sıfıra sıfırlamak üzere yapılandırılır. Program sayacı sayım sırasının ICU'nun herhangi bir işlemi tarafından değiştirilemeyeceğine dikkat edin. Bu, sistemin döngüsel bir kontrol yapısına sahip olacak şekilde yapılandırıldığını doğrular.
Hafıza
Bu sistem için bellek, bir MCM7641 512-word x 8 bit PROM belleğinden oluşur. Program sayacı yalnızca 8 bit genişliğinde olduğundan, herhangi bir anda yalnızca 256 sözcük (belleğin yarısı) kullanılabilir. Ancak, bellek adresinin en önemli bitini yüksek veya düşük kablolayarak, sistem tasarımcısı yalnızca bir atlama seçeneğiyle iki ayrı program arasında seçim yapabilir. Son derece hızlı sistem değişiklikleri gerekiyorsa, bu istenen bir özellik olabilir.
— MC14500B ENDÜSTRİYEL KONTROL ÜNİTESİ EL KİTABI
Bu CPU'yu temel aldığı bilinen bilgisayarlardan biri de WDR 1-bit bilgisayardı . 1 bitlik bir mimari için bir programdan tipik bir talimat dizisi şöyle olabilir:
- dijital giriş 1'i 1 bitlik bir kayıt defterine yükleyin;
- VEYA 1 bitlik kayıttaki değer, giriş 2 ile sonucu kayıtta bırakarak;
- 1 bitlik kayıttaki değeri çıkış 1'e yazın.
Bu mimari, aritmetik hesaplamalar yapmaktan ziyade karar veren programlar için, merdiven mantığı ve seri veri işleme için üstün kabul edildi.
Akademide 1 bitlik mimariler için çeşitli tasarım çalışmaları da vardır ve buna karşılık gelen 1 bitlik mantık programlamada da bulunabilir.
1 bit mimarilerin diğer örnekleri, talimat listesinde (IL) programlanan programlanabilir mantık denetleyicileridir (PLC'ler ).
Birkaç eski toplu paralel bilgisayar, işlemciler için de 1 bit mimariler kullandı. Örnekler arasında Goodyear MPP ve Bağlantı Makinesi bulunmaktadır . Bireysel işlemciler için 1 bitlik bir mimari kullanılarak, o sırada mevcut olan çip teknolojisi ile çok büyük bir dizi (örneğin, Bağlantı Makinesi 65.536 işlemciye sahipti) oluşturulabilirdi. Bu durumda, 1 bitlik bir işlemcinin yavaş hesaplaması, çok sayıda işlemciye karşı takas edildi.
1 bit CPU'lar artık modası geçmiş olarak kabul edilebilir; şimdiye kadar pek çok tür üretilmedi, yine de 2021 itibariyle bazı MC14500B çipleri eski parçalar için aracılardan temin edilebiliyor.
Ayrıca bakınız
Referanslar
daha fazla okuma
- Mueller, Dieter (2005) [2004]. "Ünlü/rezil MC14500" . 2017-08-03 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2018-07-18 alındı .
- Mueller, Dieter (2008). "MC14500 ve aritmetik" . 2017-05-20 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2018-07-18 alındı .
- Mueller, Dieter (2008). "Bir MC14500 modifikasyonu" . 2017-03-20 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2018-07-18 alındı .
Dış bağlantılar
- Schembri, Thierry; Bizoirre, Sylvain; Boisseau, Olivier; Chauvaud, Pierre-Emmanuel. "WDR-1-Bit Bilgisayar" . ESKİ BİLGİSAYARLAR.COM . 2017-05-20 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2017-05-20 alındı .