For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for 1-Bit-Architektur.

1-Bit-Architektur

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Unter 1-Bit-Architektur versteht man in der elektronischen Datenverarbeitung 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-Prozessor (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.

1-Bit-Prozessoren wurden auch in der Supercomputerreihe Connection Machine verwendet, die jedoch massenweise parallel geschaltet waren.

  • WDR-1-Bit-Computer. (Handbücher und Emulatoren für PC und C64).
  • Motorola 14500B und DS14500A ICU Demonstration System. (englisch).
  • MC14500B Industrial Control Unit: Handbook. (PDF; 4,7 MB; englisch).
  • One-Bit Computing at 60 Hz. (englisch).
  • The Golem: One bit to rule them all. Archiviert vom Original am 4. März 2012; (englisch).

Einzelnachweise

[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
  1. MC14500B Industrial Control Unit: Semiconductor Technical Data. (PDF; 252 kB) Rev. 3. Motorola, 1995, archiviert vom Original am 27. November 2003; abgerufen am 5. Juni 2007 (englisch).
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
1-Bit-Architektur
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?