cpu - 是什么让 CPU 架构为 "X-bit"？

Question

警告:我不确定此类问题属于何处。如果您知道更好的位置，请添加链接。

背景:想象一下您听到这样的句子:“这台计算机/处理器具有 X 位架构”。现在，如果该计算机是标准的，您会获得很多信息，例如最大 RAM 容量、最大无符号/有符号整数值等等...但是如果计算机不是标准的怎么办？

谜团:回到 70 年代和 80 年代，这个时期被称为“8 位时代”。等等，8 位？是的。因此，如果 CPU 架构是 8 位，则:

• 计算机的最大 RAM 容量恰好为 256 字节。
• 最大 UInt 范围为 0 到 256，最大有符号整数范围为 -128 到 127。
• 最大 ROM 容量也是 256 字节，因为您必须能够跳转？

但是，显然不是这样的。看看当时游戏机的一些技术特征，你会发现它们超出了256的限制。

引用 ( http://www.8bitcomputers.co.uk/whatbasics.html ):

The Sharp PC1211 is actually a 4-bit computer but cleverly glues two together to look like 8 (a computer able to add up to 16 would not be very useful!)

那么如果是4位计算机，为什么可以操作8位整数呢？还有一个...

The Sinclair QL is one of those computers that actually leaves the experts arguing. In parts, it is a 16 bit computer, in some ways it is even like a 32 bit computer but it holds its memory in 8 bits.

什么？那么为什么 www.8bitcomputers.co.uk 会出现这样的困惑呢？

一般情况:X位计算机是如何定义的？

• 它拥有的最大数据总线是 X 位长(那么 Sinclair QL 是一台 32 位计算机)？
• 该计算机的 CU 函数有 X 位长？
• 它的内存(寄存器、ROM、RAM 等等)都是 8 位？
• 还有其他定义吗？

目的:我认为我正在设计的是一个4位CPU。我真的不知道它是否具有 4 位架构，因为它使用双 ROM 地址，并且包含诸如“激活 ALU”之类的函数，这些函数从寄存器 Y 中获取另外 4 位。我想知道我是否仍然可以将其称为4位CPU。就是这样!预先非常感谢您:)

Answer 1

X 位计算机(或 CPU)的定义是中央单元和寄存器(例如 CPU 和 ALU)是否为 X 位。寻址在定义数字X时并不重要。正如你所提到的，一台8位计算机(例如摩托罗拉68HC11，即使它是一个MCU，仍然可以算作一个有CPU、I/O和内存的计算机)可以有 16 位寻址以增加 RAM 或内存大小。

数据总线大小以及CPU和ALU的寄存器大小是在X位计算机体系结构中定义X数的限制因素。您可以通过http://en.wikipedia.org/wiki/Word_(computer_architecture)获取更多信息

您的问题的答案将是“是的，如果寄存器和数据总线大小为 4 位，那么您正在设计 4 位 CPU。