calcul 4 bits - 4-bit computing

Dans  l'architecture informatique , les entiers de 4 bits ou d'autres unités de données sont ceux qui ont une largeur de 4 bits . De plus, les architectures CPU et ALU 4 bits sont celles qui sont basées sur des registres ou des bus de données de cette taille. Les adresses mémoire (et donc les bus d'adresses ) pour les processeurs 4 bits sont généralement beaucoup plus grandes que 4 bits (car seulement 16 emplacements mémoire seraient très restrictifs), comme 12 bits ou plus, alors qu'elles pourraient en théorie être 8 bits . Un groupe de quatre bits est également appelé quartet et a 2 ⁴ = 16 valeurs possibles.

Certains des premiers microprocesseurs avaient une longueur de mot de 4 bits et ont été développés vers 1970. Les ordinateurs traditionnels (non quantiques) à 4 bits sont désormais obsolètes, tandis que les ordinateurs quantiques récents sont à 4 bits, mais également basés sur des qubits , tels que l' expérience IBM Q . Voir aussi : Bit slicing#Bit-sliced ​​ordinateurs quantiques .

Le premier microprocesseur commercial était le décimal codé binaire (basé sur le BCD) Intel 4004 , développé pour les applications de calculatrices en 1971; il avait une longueur de mot de 4 bits, mais des instructions de 8 bits et des adresses de 12 bits. Il a été remplacé par l' Intel 4040 .

Le Texas Instruments TMS 1000 (1974) était un processeur 4 bits ; il avait une architecture Harvard , avec une ROM d'instructions sur puce, des instructions de 8 bits et une RAM de données sur puce avec des mots de 4 bits.

Les processeurs 4 bits ont été programmés en langage assembleur ou Forth , par exemple "MARC4 Family of 4 bit Forth CPU" en raison de la contrainte de taille extrême sur les programmes et parce que les langages de programmation courants (pour les microcontrôleurs , 8 bits et plus), tels que le Le langage de programmation C ne prend pas en charge les types de données 4 bits (C exige que la taille du chartype de données soit d'au moins 8 bits et que tous les types de données autres que les champs de bits aient une taille qui soit un multiple de la taille des caractères).

Les années 1970 ont vu l'émergence d'applications logicielles 4 bits pour les marchés de masse comme les calculatrices de poche. Au cours des années 1980, des microprocesseurs à 4 bits ont été utilisés dans les jeux électroniques portables pour réduire les coûts.

Dans les années 1970 et 1980, un certain nombre d'ordinateurs de recherche et commerciaux utilisés tranchage de bits , dans lequel le processeur de l' unité arithmétique et logique (ALU) a été construite à partir de plusieurs à l' échelle de 4 bits sections, chaque section comprenant une puce tel qu'un Am2901 ou 74181 puce .

Le Zilog Z80 , bien qu'il s'agisse d'un microprocesseur 8 bits, possède un ALU 4 bits.

Bien que le Data General Nova soit une série de mini-ordinateurs 16 bits, le Nova original et le Nova 1200 traités en interne numérotent 4 bits à la fois avec un ALU 4 bits, parfois appelé "nybble-serial".

Les processeurs HP Saturn , utilisés dans de nombreuses calculatrices Hewlett-Packard entre 1984 et 2003 (y compris la série de calculatrices scientifiques HP 48 ) sont des machines "4 bits" (ou hybrides 64/4 bits); comme l'Intel 4004, ils enchaînent plusieurs mots de 4 bits, par exemple pour former une adresse mémoire de 20 bits, et la plupart des registres ont une largeur de 64 bits, stockant 16 chiffres de 4 bits.

De plus, certaines des premières calculatrices – telles que la Casio AL-1000 de 1967 , la Sinclair Executive de 1972 et la HP Saturn de 1984 susmentionnée  – avaient des chemins de données de 4 bits qui accédaient à leurs registres 4 bits (un chiffre BCD) à la fois.

Les usages

Alors que les processeurs 32 et 64 bits sont plus répandus dans l'électronique grand public moderne, les processeurs 4 bits peuvent être achetés en ligne à partir de 2021 jusqu'à 0,23 $ (en gros pour 1000 unités, ou à 0,70 $ pour un du même type ou 2,55 $ pour un type différent), tandis qu'un microcontrôleur 8 bits peut être acheté pour 0,24 $ pour un seul (également obsolète ; et un processeur 8 bits non obsolète peut être acheté pour 0,30 $ par unité, pour 702 unités à 210,60 $), une fraction du prix 4 bits, et même un seul microcontrôleur 32 bits moderne peut être acheté pour 0,24 $, il n'est donc pas clair si les processeurs 4 bits sont toujours utilisés pour autre chose que pour des pièces de rechange. Par exemple, un ordinateur de vélo précise qu'il utilise un « micro-ordinateur 4 bits à 1 puce ». D'autres utilisations typiques incluent les cafetières , les télécommandes infrarouges et les alarmes de sécurité .

Le processeur des machines à écrire Barbie qui peut crypter est un microcontrôleur 4 bits.

Des détails

Avec 4 bits, il est possible de créer 16 valeurs différentes. Tous les nombres hexadécimaux à un chiffre peuvent être écrits avec quatre bits. Le décimal codé binaire est une méthode de codage numérique pour les nombres utilisant la notation décimale, chaque chiffre décimal étant représenté par quatre bits.

Liste des processeurs 4 bits

Intel C4004

un émetteur de télécommande infrarouge contrôlé par un microcontrôleur NEC D63GS 4 bits

NEC D63GS : un microcontrôleur 4 bits pour la transmission de la télécommande infrarouge

Olympia CD700 Calculatrice de bureau à l' aide du MM570X National Semiconductor CARTES bit-série microcontrôleur 4 bits

Microcontrôleur bit-série 4 bits MM5700CA/D National Semiconductor

• Intel 4004
• Intel 4040
• TMS 1000
• Noyau Atmel MARC4 - (abandonné : "Dernière date d'expédition : 7 mars 2015")
• Microcontrôleurs 4 bits Samsung S3C7 (série KS57) (RAM : 512 à 5264 quartets, horloge 6 MHz)
• Toshiba TLCS-47 série
• HP Saturne
• NEC PD75X
• NEC COM-4
• Microcontrôleurs émetteurs de télécommande infrarouge NEC (maintenant Renesas ) µPD612xA (arrêté), µPD613x, μPD6x et μPD1724x
• EM Microelectronic-Marin Famille EM6600, EM6580, EM6682, etc.
• Epson S1C63 famille
• Familles de microcontrôleurs 4 bits "COPS I" et "COPS II" ("COP400") de National Semiconductor
• CARTES MM570X de National Semiconductor
• Sharp SM590/SM591/SM595
• Sharp SM550/SM551/SM552
• Sharp SM578/SM579
• Sharp SM5E4
• Sharp LU5E4POP
• Sharp SM5J5/SM5J6
• Sharp SM530
• Sharp SM531
• Sharp SM500 (ROM 1197 × 8 bits, RAM 40 × 4 bits, un diviseur et circuit pilote LCD à 56 segments)
• Sharp SM5K1
• Sharp SM4A
• Sharp SM510 (ROM 2772 × 8 bits, RAM 128 × 4 bits, un diviseur et un circuit pilote LCD à 132 segments)
• Sharp SM511/SM512 (ROM 4032 × 8 bits, RAM 128/142 × 4 bits, un diviseur et un circuit pilote LCD 136/200 segments)
• Sharp SM563

Voir également

• GMC-4
• Hitachi HD44780 - Contrôleur LCD avec mode 4 bits
• Faible nombre de broches (LPC)

Les références

Liens externes

• Processeur Saturne
• "Produits : Microcontrôleurs 4 bits hautes performances (famille S1C63)" . Epson . Archivé de l'original le 2013-07-29.
• Considérations pour le traitement 4 bits