Биты и байты


Биты и байты
Процессор работает с битами и байтами. Байт — это просто набор из восьми битов. Отметим, что шина данных состоит из восьми линий и может одновременно передавать восемь битов. По 16-битовой шине адреса процессор может одновременно выдать два байта. В больших процессорах эти шины состоят из большего числа линий. Процессор обычно считается 8-битовым, если его шина данных имеет восемь битов, а шина адреса 16 битов. Типичный 16-битовый процессор имеет шину данных из 16 линий. Теоретически он должен иметь 32-битовую шину адреса, но она есть в немногих процессорах. Часто шина адреса состоит из 24 линий. Подробнее об этом в главах 14—17.
Компьютеры обычно работают с байтами (рис. 6.6). Процессор может быть 4-битовым (1/2 байта), 8-битовым (один байт), 16-битовым (два байта) или 32-битовым (четыре байта).
Двоичный бит программирующие на машинном языке считают единицей или нулем. Инженеры и техники считают этот же бит высоким (High) или низким (Low) уровнем напряжения. Так что же это за штука бит на самом деле? Это уровень напряжения постоянного тока (как видно на экране осциллографа на рис. 6.7). Его можно измерить вольтметром.

 

 

Его можно измерить вольтметром. При касании Н-уровня или единицы вольтметр покажет на-

 

пряжение около +5 В, а при касании L-уровня или нуля вольтметр покажет напряжение О В. Между высоким и низким уровнями нет ничего. Бит — это только высокий или низкий уровень (рис. 6.8). Эти два уровня называются логическими состояниями. В цифровой логике есть только Н-уровень +5 В и L-уровень О В, а между ними нет ничего. В аналоговой форме для того же диапазона между 0 и 4- 5 В необходимо учитывать все напряжения, что дает бесконечное число уровней (рис. 6.9). В цифровом мире есть только два уровня — высокий и низкий.
Если в цифровой схеме появляется уровень между 0 и +5 В, он называется третьим цифровым состоянием (рис. 6.10) и обозначает отсутствие состояния. Когда цифровой уровень переходит в третье состояние, он покидает «цифровой мир» и становится аналоговым напряжением. Он не имеет смысла в терминах бит и байт. Схема переходит в высокоимпедансное состояние. Вольтметр в такой точке покажет промежуточное между 0 и +5 В. Наличие третьего состояния играет в компьютерах роль разновидности
ключа ВКЛ/ВЫКЛ (рис. 6.11). Он выключает цифровой сигнал и включает аналоговый сигнал, который компьютер может безопасно игнорировать. Подробнее о третьем состоянии сказано далее.
Процессор заставляет биты и байты перемещаться из одного места в другое, включая и выключая схемы. Когда бит подается на вход схемы, он может включить или выключить ее в зависимости от состояния бита и конфигурации схемы. Работа процессора состоит в пересылке битов и байтов из одного места в другое и изменении их.

 

 Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах