Диапазоны битов и байтов


Диапазоны битов и байтов
Биты и байты — это закодированные числа. Одна десятичная цифра при вводе с клавиатуры кодируется четырьмя битами. Цифра 7 при вводе кодируется как 0111 (или LHHH). В табл. 6.1 приведены двоичные коды для чисел 0—15, образующих диапазон для четырех двоичных битов. Четыре бита называются тетрадой или полубайтом.

 

Шина данных может передавать целый байт данных. Каждый двоичный байт может быть любым десятичным числом из диапазона от 0 до 255 (табл. 6.2). Байт представлен высокими и низкими уровнями напряжения.

 

Шина адреса по своим 16 линиям аналогичным образом передает 16 бит от процессора в микросхемы. Эти биты образуют 65536 комбинаций, имеющих различные десятичные коды. Следовательно, диапазон 16-битовой шины адреса составляет 65536 адресов или 64 К. Таким образом, 8-битовый процессор, имеющий 16 линий адреса, может образовать 65536 различных адресов, начиная с 0 и кончая 65535. В 16-битовом процессоре шина адреса может иметь 32 линии. В этом случае он может образовать 4294967296 адресов или 4 Гбайт.
Сейчас только некоторые процессоры имеют 32-битовую шину адреса. Обычно в персональном компьютер число линий адреса составляет 24 и процессор может образовать 16777216 адресов, этого вполне достаточно.
Число адресов подсчитывается довольно легко. Одна линия адреса может образовать два адреса. Адрес — это просто выключенная электронная схема, на входы которой подаются высокие и низкие уровни напряжения. Правильная комбинация логических состояний битов включает схему, а в противном случае она остается выключенной. Если шина адреса имеет одну линию, ее можно подключить к двум адресам. L-уровень включает один адрес, а Н-уровень — второй.
Если добавить вторую линию адреса, то шина из двух линий может образовать четыре адреса. Есть четыре возможных комбинации битов на двух линиях: L —L, L —Н, Н —L, Н —Н. Каждую схему адреса можно устроить так, чтобы она реагировала только на одну из четырех комбинаций.
При добавлении третьей линии число возможных комбинаций битов удваивается: L —L —L, L —L —Н, L-H-L, L-H-L, H-L-L, H-L-H, H-H-L, Н-Н-Н.
При каждом добавлении линии адреса число возможных комбинаций битов удваивается, а каждая комбинация открывает свой адрес. В табл. 6.3 приведены максимальные значения адресов для процессоров с шинами адреса, имеющими от 16 до 24 линий. В персональных компьютерах вы обычно не встретите шин адреса, имеющих меньше 16 и больше 24 линий.
Число линий шины данных обычно соответствует одному, двум или четырем байтам. В 8-битовом компьютере ширина шины данных 8 бит или один байт, в 16-битовом — 16 бит или два байта, а в 32-битовом — 32 бита или четыре байта.
Регистры в памяти или микросхемах ввода-вывода обычно состоят из одного байта. Когда говорят о числе регистров в памяти, обычно одному адресу соответствует один байт. Есть много способов объединения байтовых регистров, но микросхемы памяти обычно рассчитаны на один байт. Если 16-битовый компьютер адресует 16 бит, он адресует два байтовых регистра.

 

 Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах