Группировка битов

Единственная причина для изучения и использования двоичной системы счисления в электронике состоит в том, чтобы понять, как проектировать, создавать и устранять неполадки в схемах, которые представляют и обрабатывают числовые величины в цифровой форме.

Поскольку бивалентная (двузначная) система двоичной битовой нумерации так легко поддается представлению состояниями транзистора «включено» и «выключено» (насыщение и отсечка, соответственно), имеет смысл разрабатывать и создавать схемы, использующие этот принцип для выполнения бинарные вычисления.

Если бы мы построили схему для представления двоичного числа, нам пришлось бы выделить достаточно транзисторных схем, чтобы представить столько битов, сколько мы пожелаем. Другими словами, при проектировании цифровой схемы мы должны сначала решить, сколько битов (максимум) мы хотели бы представить, поскольку для каждого бита требуется одна схема включения / выключения для его представления.

Это аналогично проектированию счётов для цифрового представления десятичных чисел:мы должны решить, сколько цифр мы хотим обрабатывать в этом примитивном «калькуляторе», поскольку для каждой цифры требуется отдельный стержень с собственными бусинками.

Счета с десятью стержнями могут представлять десятизначное десятичное число или максимальное значение 9 999 999 999. Если бы мы хотели изобразить на этих счетах большее число, мы не смогли бы этого сделать, если к ним не добавили дополнительные стержни.

При проектировании цифровых электронных компьютеров принято проектировать систему для общей «битовой ширины»:максимального числа битов, выделяемых для представления числовых величин. Ранние цифровые компьютеры обрабатывали биты группами по четыре или восемь человек.

Более современные системы обрабатывают числа в кластерах по 32 и более бита. Чтобы более удобно выразить «разрядность» таких кластеров на цифровом компьютере, к более распространенным группам были применены определенные метки.

Восемь битов, сгруппированных вместе, чтобы сформировать единую двоичную величину, известны как байты. Четыре бита, сгруппированные в одно двоичное число, известны под юмористическим названием «полуббл», часто обозначаемым как «ниббл».

Множество терминов следовали за байтами и полубайтами для обозначения определенных групп двоичных битов. Большинство терминов, показанных здесь, являются неофициальными и не были признаны «авторитетными» ни одной группой по стандартизации или другим санкционным органом.

Однако их включение в эту главу оправдано тем, что они время от времени появляются в технической литературе, а также легкомыслием, который они добавляют к сухой теме:

• Бит :Единая двухвалентная единица двоичной системы счисления. Эквивалентно десятичной «цифре».
• Крошка , Тидбит , или Тайсте :Два бита.
• Клев или Nybble :Четыре бита.
• Никель :Пять бит.
• Байт :Восемь бит.
• Декл :Десять бит.
• Playte :Шестнадцать бит.
• Диннер :Тридцать два бита.
• Слово :(зависит от системы).

Самым неоднозначным термином на сегодняшний день является слово, относящееся к стандартной группировке битов в конкретной цифровой системе. Для компьютерной системы, использующей 32-битный «путь к данным», «слово» будет означать 32 бита.

Если бы система использовала 16 бит в качестве стандартной группировки для двоичных величин, «слово» означало бы 16 бит. Термины playte и dynner, напротив, всегда относятся к 16 и 32 битам соответственно, независимо от системного контекста, в котором они используются.

Контекстная зависимость также верна для производных терминов слова, таких как двойное слово и длинное слово (оба означают удвоенную стандартную разрядность), полуслово (половину стандартной разрядности) и четырехкратное (означающее, что в четыре раза больше стандартной разрядности). ширину).

Одним из юмористических дополнений к этой несколько скучной коллекции производных от слов является термин chawmp, что означает то же самое, что и полуслова. Например, chawmp будет 16 бит в контексте 32-битной цифровой системы и 18 бит в контексте 36-битной системы. Кроме того, термин «болтовня» иногда является синонимом слова.

Определения терминов группировки битов были взяты из «Лексикона жаргонов» Эрика С. Раймонда, индексированного набора терминов - как общих, так и малоизвестных - имеющих отношение к миру компьютерного программирования.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Рабочий лист систем счисления