1-Bit-Architektur

1-Bit-Architektur

Unter 1-Bit-Architektur versteht man in der EDV Systeme, die in einem Arbeitstakt nur 1 Bit verarbeiten. Ein Beispiel einer echten 1-Bit-Architektur, die tatsächlich als CPU produziert und vermarktet wurde, ist die MC14500 Industrial Control Unit von Motorola. [1] Daneben gibt es diverse akademische Designstudien für 1-Bit-Architekturen und das logische Modell findet sich in der Programmierung wieder, das auf verschiedene Zielhardware kompiliert wird.

Typische Vertreter der 1-Bit-Architektur sind die so genannten speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Die Bezeichnung ist primär bezeichnend für die auf dem System eingesetzte Programmiersprache, zum Beispiel Anweisungsliste (AWL) , sagt jedoch in aller Regel nichts über die zugrundeliegende Prozessorplattform aus. Diese kann durch Parallelisierung, Optimierung und Wandlung in Hardware zur Lösung der SPS-Programmaufgabe von 1 Bit stark abweichend sein. So kann zum Beispiel ein AWL-Programm mit 1-Bit-Logik mit einem AWL-Compiler in Maschinencode für einen 32-Bit-Architektur übersetzt werden.

Typisches Programm für eine 1-Bit-Architektur:

  • Lade digitalen Eingang 1 in das 1-Bit-Register
  • (ODER-)Verknüpfe den Wert im 1-Bit-Register mit Eingang 2, das Resultat bleibt im Register
  • Schreibe den Wert im 1-Bit-Register auf Ausgang 1

Die Beschränkung des Programmiermodells auf 1 Bit erlaubt, dass eine Steuerungsaufgabe mit der geringstmöglichen Zahl benötigter Prozesselemente in ein Programm umgesetzt wird. Bei Produkten mit niedrigen Stückzahlen wird man auf einen Universalprozessor aus einem anderen Bereich zurückgreifen (etwa aus der 4-Bit- oder 8-Bit-Architektur), bei hohen Stückzahlen ist die Ausführung als Spezialchip (Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung) möglich, bei dem jeder Programmschritt einzeln als 1-Bit-orientierte Transistorgruppe mit Leiterbahnen ausgedrückt wird. Die günstiger zu produzierenden FPGAs ermöglichen, dass hochsprachlich geschriebene Programme in eine Konfigurationsdatei umgesetzt werden, mit der die 1 Bit breiten orientierten Funktionselemente auf diesen Chips dynamisch verschaltet werden, die im Betrieb dann einer fest verdrahteten Programmlogik entsprechen.

Einzelnachweise

  1. Motorola: MC14500B Industrial Control Unit. Semiconductor Technical Data, Rev. 3. Motorola, ohne Ort 1995

Weblinks


Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • 64 Bit-Architektur — Unter 64 Bit Architektur versteht man in der EDV eine Prozessorarchitektur, deren Wortbreite 64 Bit beträgt. Inhaltsverzeichnis 1 Architekturen 2 Design 3 Vorteile 4 Probleme …   Deutsch Wikipedia

  • 64-Bit-Architektur — Unter 64 Bit Architektur versteht man in der EDV eine Prozessorarchitektur, deren Wortbreite 64 Bit beträgt. Inhaltsverzeichnis 1 Architekturen 2 Design 3 Vorteile 4 …   Deutsch Wikipedia

  • 32-Bit-Architektur — Unter 32 Bit Architektur versteht man in der EDV eine Prozessorarchitektur, deren Wortbreite 32 Bit beträgt. Inhaltsverzeichnis 1 Architekturen 2 Design 3 Vorteile 4 …   Deutsch Wikipedia

  • 16-Bit-Architektur — Unter 16 Bit Architektur versteht man in der EDV eine Prozessorarchitektur, deren wesentliche Wortbreite 16 Bit beträgt. Architekturen 16 Bit Prozessor Die PDP 11 war der erste 16 Bit Prozessor der Digital Equipment Corporation Die …   Deutsch Wikipedia

  • 8-Bit-Architektur — Unter 8 Bit Architektur versteht man in der EDV eine der folgenden Prozessor oder Mikrocontroller Architekturen: 8 Bit Mikrocontroller von Intel die 8008 und 8080 Modelle von MOS die 6502 Serie von …   Deutsch Wikipedia

  • 4-Bit-Architektur — Unter 4 Bit Architektur versteht man in der elektronischen Datenverarbeitung eine der folgenden Prozessor Architekturen: 4 Bit Prozessor D4004 von Intel das Modell 4004 von NEC die Prozessorfamilie uPD75X von Texas Instruments die Serie …   Deutsch Wikipedia

  • N-Bit-Architektur — Prozessorarchitektur [die; Mehrzahl architekturen] bezeichnet den Aufbau von Prozessoren. Eine integrierte Schaltung wird als Prozessor bezeichnet, wenn sie einen Akkumulator zum Ausführen boolescher Algebra in Form logischer Gatter oder… …   Deutsch Wikipedia

  • Bit Resch — ist der alte Name eines Tempelkomplexes in Uruk, der im dritten vorchristlichen Jahrhundert unter den Seleukiden erbaut worden ist. Der im Zentrum der Stadt liegende Komplex bestand aus Lehmziegeln und aus einer Abfolge von Höfen und Sälen. Der… …   Deutsch Wikipedia

  • Bit-Slice-Architektur — sekcinė architektūra statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. bit slice architecture; slice architecture vok. Bitscheibenarchitektur, f; Bit Slice Architektur, f rus. секционная архитектура, f pranc. architecture en tranches, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • bit-slice architecture — sekcinė architektūra statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. bit slice architecture; slice architecture vok. Bitscheibenarchitektur, f; Bit Slice Architektur, f rus. секционная архитектура, f pranc. architecture en tranches, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”