是什么让 CPU 架构成为“X 位”？

Question

警告：我不确定此类问题属于哪里。如果您知道更好的地方，请留下链接。

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？

谜底：回到70年代和80年代，那个时期被称为“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 容量正好是 256 字节。
• UInt 的最大范围是 0 到 256，有符号整数的最大范围是 -128 到 127。
• 最大ROM容量也是256字节，因为你必须能够跳来跳去？

然而，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。

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

Sharp PC1211 实际上是一台 4 位计算机，但巧妙地将两台计算机粘合在一起，看起来像 8 位（一台能够加起来达到 16 位的计算机不会很有用！）

那么如果是4位计算机，为什么可以操作8位整数呢？还有另一个...

Sinclair QL 是真正让专家们争论不休的计算机之一。在某些方面，它是一台 16 位计算机，在某些方面它甚至像一台 32 位计算机，但它的内存为 8 位。

什么？那么为什么 www 中会出现这样的混乱呢？8bitcomputers.co.uk？

一般来说： 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？
• 它以 8 位保存其内存（在寄存器、ROM、RAM 等中）？
• 其他定义？

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Motorola 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。

CPU 和 ALU 的数据总线大小以及寄存器大小是定义 X 位计算机体系结构中的 X 数的限制因素。您可以从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。