8비트 컴퓨팅
8-bit computing |
| 컴퓨터 아키텍처 비트 폭 |
|---|
| 비트 |
| 적용 |
| 이진 부동 소수점 정밀한 |
| 십진 부동 소수점 정밀한 |
컴퓨터 아키텍처에서 8비트 정수 또는 기타 데이터 단위는 8비트 폭(1 옥텟)이다.또한, 8비트 중앙처리장치(CPU)와 산술논리장치(ALU) 아키텍처는 그 크기의 레지스터나 데이터 버스에 기반을 둔 아키텍처들이다.8비트 CPU에 대한 메모리 주소(따라서 어드레스 버스)는 일반적으로 8비트(일반적으로 16비트)보다 큰 반면 이론적으로는 8비트일 수 있으며, 어떤 상황에서는 8비트 주소도 주로 16비트 주소를 사용하는 경우가 있다.'8비트'는 8비트 마이크로프로세서가 표준이었던 마이크로컴퓨터의 세대이기도 하다.
'8비트'라는 용어는 8비트 바이트의 컴퓨터에서 사용될 수 있는 문자 집합에도 적용되며, 가장 잘 알려진 것은 ISO/IEC 8859 시리즈 국민 문자 집합(특히 영어와 서유럽 언어의 경우 라틴어 1)을 포함한 다양한 형태의 확장 ASCII이다.
IBM System/360은 비록 그것의 범용 레지스터의 폭은 32비트이고 주소는 그 주소의 하위 24비트에 포함되었지만 비트 주소 또는 십진수 숫자 주소 또는 워드 주소 지정 메모리와는 반대로 8비트 바이트의 바이트 주소 가능 메모리를 도입했다.시스템/360 모델마다 내부 데이터 경로 폭이 달랐다. IBM System/360 Model 30(1965)은 32비트 시스템/360 아키텍처를 구현했지만 8비트 기본 경로 폭을 가지고 있었고, 한 번에 32비트 산술 8비트를 수행했다.[1]
첫 번째로 널리 채택된 8비트 마이크로프로세서는 인텔 8080으로 1970년대 후반과 1980년대 초반의 많은 취미 생활용 컴퓨터에서 사용되었으며, 종종 CP/M 운영 체제를 실행했다. 이 마이크로프로세서는 8비트 데이터 워드와 16비트 주소를 가지고 있었다.Zilog Z80(8080과 호환)과 Motorola 6800도 비슷한 컴퓨터에서도 사용되었다.Z80과 MOS Technology 6502 8비트 CPU는 1970년대와 1980년대의 가정용 컴퓨터와 2세대 및 3세대 게임기에서 널리 사용되었다.많은 8비트 CPU나 마이크로컨트롤러는 오늘날 유비쿼터스 임베디드 시스템의 기본이다.
세부 사항
8비트 레지스터는 2개의8 다른 값을 저장할 수 있다.8비트로 저장할 수 있는 정수 값의 범위는 사용하는 정수 표현에 따라 달라진다.가장 일반적인 두 개의 표현에서, 범위는 (서명이 없는) 이진수로 표현하기 위해 0에서 255(28 - 1)이고, 두 개의 보완물로 표현하기 위해 -128 (-1 × 27)에서 127 (27 - 1)까지입니다.
8비트 CPU는 8비트 데이터 버스를 사용하므로 단일 시스템 명령으로 8비트의 데이터에 액세스할 수 있다.어드레스 버스는 실용적이고 경제적인 고려사항으로 인해 일반적으로 두 개의 옥텟(16비트) 폭이다.이는 대부분의 8비트 프로세서에서 64KB(65,536바이트)의 직접 주소 공간을 의미한다.
8비트 시대의 대부분의 가정용 컴퓨터는 RAM 32KB와 ROM 32KB를 가진 BBC 마이크로(모델 B)와 같이 주소 공간을 충분히 활용했다.매우 유명한 코모도어 64와 같은 다른 것들은 64KB RAM과 20KB ROM을 가지고 있는데, 이는 16비트 주소 지정으로 모든 RAM을 기본적으로 사용할 수 없다는 것을 의미한다.[2] 일부 시스템에서는 64KB(RAM) 한도를 어길 수 있는 은행 교환을 이용하지 않고는 말이다.Spectrum ZX80(나중에 매우 인기 있는 Sinclair ZX Spectrum이 더 많은 메모리를 가지고 있는 반면), 또는 초기 게임 콘솔 Atari 2600에서처럼 128바이트의 RAM(그리고 ROM 카트리지의 저장장치)만 가지고 있는 다른 컴퓨터들은 1KB(4KB ROM 포함) 정도의 낮은 용량을 가질 수 있었고, 따라서 8비트 어드레싱은 RAM에 충분했다.또한 ROM을 커버하기 위해).코모도어 128과 16비트 어드레싱이 여전히 존재한다는 의미인 기타 8비트 시스템은 64KB 이상, 즉 128KB RAM을 사용할 수 있으며, 512KB RAM까지 확장 가능한 BBC 마스터도 사용할 수 있다.
일반적으로 8비트 CPU에는 16비트 주소 지정이 있지만, 제로 페이지가 광범위하게 사용되는 MOS Technology 6502 CPU와 같은 아키텍처에서는 해당 페이지에 액세스하는 지침에 1바이트를 저장하며, 주소에는 2바이트와 opcode에는 1바이트를 더하는 16비트 주소 지정 지침도 있다.일반적으로 인덱스 레지스터는 6502 CPU와 같은 8비트 CPU(모토로라 6800과 같은 다른 "8비트" CPU는 16비트 인덱스 레지스터가 있는 반면), 인덱스 어드레싱 명령을 사용하여 어드레싱되는 어레이의 크기는 최대 256바이트로, 더 긴 코드가 필요하지 않다. 즉, 각 개별 어레이에 대한 8비트 어드레싱이 필요하다는 뜻이다.
주목할 만한 8비트 CPU
최초의 상용 8비트 프로세서는 인텔 8008(1972)이었으며, 원래 데이터포인트 2200 지능형 터미널을 위한 것이었다.인텔에 대한 대부분의 경쟁자들은 그러한 캐릭터 중심의 8비트 마이크로프로세서로 시작했다.현대화된 8비트 기계의 변형들은 여전히 임베디드 시스템에서 가장 흔한 유형의 프로세서 중 하나이다.
또 다른 주목할 만한 8비트 CPU는 MOS Technology 6502이다.애플 I, 애플 II, 아타리 8비트 제품군, BBC 마이크로, 코모도어 PET 및 코모도어 VIC-20과 같은 다수의 개인용 컴퓨터, 그리고 아타리 2600과 닌텐도 엔터테인먼트 시스템과 같은 다수의 비디오 게임 콘솔에서 사용되었다.
| 제조사 | 프로세서 | 연도 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 인텔 | 8008 | 1972 | 데이터포인트 2200 호환 |
| 기호학 | 2650 | 1973 | |
| 인텔 | 8080 | 1974 | 8008 소스 호환 |
| 모토로라 | 6800 | 1974 | |
| 페어차일드 | F8 | 1975 | |
| 모스 | 6502 | 1975 | 6800과 유사하지만 호환되지 않음 |
| 마이크로칩 | PIC | 1975 | 하버드 건축 마이크로컨트롤러 |
| 전자 배열 | EA9002 | 1976 | 8비트 데이터, 12비트 주소 지정 |
| RCA | 1802 | 1976 | |
| 질로그 | Z80 | 1976 | 8080 이진 호환 |
| 인텔 | 8085 | 1977 | 8080 이진 호환 |
| 질로그 | Z8 | 1978 | 하버드 건축 마이크로컨트롤러 |
| 모토로라 | 6809 | 1978 | 6800 소스 호환 |
| 인텔 | 8051 | 1980 | 하버드 건축 마이크로컨트롤러 |
| 모토로라 | 68008 | 1982 | 32비트 레지스터, 20비트 또는 22비트 주소 지정, 16비트 ALU 3개, 8비트 데이터 버스, Motorola 68000 소프트웨어 호환, 6809 하드웨어 호환 |
| 모스 | 6510 | 1982 | Commodore 64에서 사용할 수 있도록 6502 맞춤 제작 기능 향상 |
| 리코 | 2A03 | 1982 | 6502 클론 - 닌텐도 엔터테인먼트 시스템용 BCD 지침 제외 |
| 질로그 | Z180 | 1985 | Z80 바이너리 호환 |
| 모토로라 | 68HC11 | 1985 | |
| 허드슨 | HuC6280 | 1987 | 65C02 이진 호환 |
| 아트멜 | AVR | 1996 | |
| 질로그 | EZ80 | 1999 | Z80 바이너리 호환 |
| 인피니온 | XC800 | 2005 | |
| 프리스케일 | 68HC08 | ||
| 모토로라 | 6803 | ||
| NEC | 78K0[3] |
교육, 프로토타이핑 및 일반 하드웨어 교육에 사용
8비트 프로세서는 오늘날에도 컴퓨터 하드웨어에 대한 일반 교육뿐만 아니라 취미 활동가들의 흥미를 위해 계속 설계되고 있다.이러한 CPU 중 하나는 브레드보드에 7400 시리즈 통합 회로를 사용하여 설계 및 구현되었다.[4][5]8비트 CPU와 각각의 조립자를 설계하는 것은 공학도, 엔지니어, 취미로 하는 학생들을 위한 일반적인 훈련이다.FPGA는 이러한 목적으로 사용된다.
참고 항목
참조
- ^ Amdahl, G. M.; Blaauw, G. A.; Brooks, F. P. (1964). "Architecture of the IBM System/360" (PDF). IBM Journal of Research and Development. 8 (2): 87–101. doi:10.1147/rd.82.0087. Archived (PDF) from the original on 2017-08-10.
- ^ "Bank Switching - C64-Wiki". www.c64-wiki.com. Retrieved 2021-04-08.
- ^ "NEC 78K0". NEC. Archived from the original on 2008-10-28. Retrieved 2009-02-10.
- ^ Oberhaus, Daniel (February 9, 2019). "This Guy Designed and Built an 8-bit CPU from Scratch". Motherboard. Retrieved November 4, 2021.
- ^ Constantino, Paulo. Homebuilt 8-bit CPU + Computer with graphics and sound made from scratch using 74HC Logic.
