位分组
在电子学中学习和使用二进制计数系统的唯一原因是了解如何设计、构建和排除以数字形式表示和处理数字量的电路。
由于二进制位计数的二价(二值)系统很容易用“开”和“关”晶体管状态(分别为饱和和截止)来表示,因此设计和构建利用这一原理来执行的电路是有意义的二进制计算。
如果我们要构建一个表示二进制数的电路,我们就必须分配足够的晶体管电路来表示任意多的位。换句话说,在设计一个数字电路时,我们首先要决定我们希望能够表示多少位(最大),因为每一位都需要一个开/关电路来表示。
这类似于设计一个以数字方式表示十进制数的算盘:我们必须决定我们希望在这个原始的“计算器”设备中处理多少个数字,因为每个数字都需要一个带有自己珠子的单独杆。
十杆算盘可以表示十位十进制数,最大值为 9,999,999,999。如果我们希望在这个算盘上表示更大的数字,我们将无法做到,除非可以添加额外的杆。
在数字电子计算机设计中,通常将系统设计为通用“位宽”:分配用于表示数字量的最大位数。早期的数字计算机以四或八位为一组处理位。
更现代的系统处理 32 位或更多位簇中的数字。为了在数字计算机中更方便地表达此类簇的“位宽”,将特定标签应用于更常见的分组。
八位组合在一起形成一个二进制数量,称为一个字节。四个位组合为一个二进制数,以幽默的 nibble 标题而闻名,通常拼写为 nybble。
字节和半字节后面有许多术语,用于标记二进制位的特定分组。此处显示的大多数术语都是非正式的,并未被任何标准组织或其他制裁机构赋予“权威”。
然而,它们偶尔出现在技术文献中,以及它们为一个原本枯燥的主题添加的轻率,保证了它们被包含在本章中:
- 位 :二进制符号的单个二价单位。相当于十进制“数字”。
- 面包屑 , 泰比特 , 或 Tayste :两位。
- 蚕食 , 或 Nybble :四位。
- 尼克 :五位。
- 字节 :八位。
- Deckle :十位。
- 播放 :十六位。
- 戴纳 :三十二位。
- 词 :(依赖于系统)。
迄今为止最模糊的术语是字,指的是特定数字系统内的标准位分组。对于使用 32 位宽“数据路径”的计算机系统,“字”意味着 32 位。
如果系统使用 16 位作为二进制数量的标准分组,则“字”将意味着 16 位。相比之下,术语 playte 和 dynner 始终分别指代 16 位和 32 位,而不管使用它们的系统上下文如何。
上下文相关性同样适用于词的派生词,例如双字和长字(均表示标准位宽的两倍)、半字(标准位宽的一半)和四倍(表示标准位的四倍)宽度)。
这个有点无聊的单词派生词集合的一个幽默补充是术语 chawmp,它的意思与半字相同。例如,chawmp 在 32 位数字系统的上下文中为 16 位,在 36 位系统的上下文中为 18 位。此外,术语“gawble”有时是单词的同义词。
位分组术语的定义取自 Eric S. Raymond 的“行话词典”,这是一个索引的术语集合——常见的和晦涩的——与计算机编程世界密切相关。
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- 数字系统工作表
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