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Micron Document

<!DOCTYPE html>

<title>8-Bit-Architektur</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">8-Bit-Architektur</span></h1>

</header>

</div>

<p>Unter <b>8-Bit-Architektur</b> versteht man in der <a href="EDV" class="mw-redirect" title="EDV">EDV</a> eine <a href="Prozessorarchitektur" title="Prozessorarchitektur">Prozessorarchitektur</a>, deren wesentliche <a href="Verarbeitungsbreite" class="mw-redirect" title="Verarbeitungsbreite">Verarbeitungsbreite</a> 8 <a href="Bit" title="Bit">Bit</a> beträgt. <a href="Prozessor" title="Prozessor">Prozessoren</a>, die eine 8-Bit-Architektur verwenden, werden häufig auch als „8-Bit-Prozessoren“ bezeichnet.

</p><p>Vereinfacht dargestellt bedeutet 8 Bit, dass die Prozessoren durch ihr Design so ausgelegt sind, dass 8 <a href="Bit" title="Bit">Bit</a> (also 1 <a href="Byte" title="Byte">Byte</a>) gleichzeitig bzw. während eines Taktes verarbeitet werden können (<a href="Wortbreite" class="mw-redirect" title="Wortbreite">Wortbreite</a>). <a href="Register_(Prozessor)" title="Register (Prozessor)">Register</a> und <a href="Bus_(Datenverarbeitung)" title="Bus (Datenverarbeitung)">Adressbus</a> sind dabei oft 16 Bit breit, der Speicherbereich wird teilweise durch <a href="Memory_Mapping" title="Memory Mapping">Memory-Mapping</a> noch erweitert.

</p><p>8-Bit-Prozessoren werden auch heute noch am häufigsten von allen Prozessoren eingesetzt, jedoch nicht als <a href="Hauptprozessor" class="mw-redirect" title="Hauptprozessor">Hauptprozessoren</a> in Computern, sondern primär in Form <a href="Eingebettetes_System" title="Eingebettetes System">eingebetteter Systeme</a> als <a href="Mikrocontroller" title="Mikrocontroller">Mikrocontroller</a>. Tatsächlich enthält ein modernes Computersystem eine ganze Anzahl von 8-Bit-Prozessoren, z. B. in der Maus und Tastatur, auf dem <a href="Motherboard" class="mw-redirect" title="Motherboard">Motherboard</a> und in den Monitoren. Der Großteil der <a href="USB" class="mw-redirect" title="USB">USB</a>-Geräte basiert ebenfalls auf 8-Bit-Prozessoren.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>

<p>8-Bit-Prozessoren haben folgende Eigenschaften:

</p>

<ul><li>8-Bit-<a href="Datenbus" class="mw-redirect" title="Datenbus">Datenbus</a> (findet man allerdings auch bei abgespeckten <a href="16-Bit-Architektur" title="16-Bit-Architektur">16-Bit-Architekturen</a> wie dem <a href="8088" class="mw-redirect" title="8088">8088</a> und dem <a href="68008" class="mw-redirect" title="68008">68008</a>)</li>

<li>meist 16-Bit-Adressbus (der 8008 hatte aber nur 14 Bit, weiterhin gibt es 16-Bit-CPUs mit nur 16-Bit-Adressbus, wie z. B. der <a href="Z8000" class="mw-redirect" title="Z8000">Z8000</a>)</li>

<li>8-Bit-Register, die häufig zu 16-Bit-Adressregistern kombinierbar sind (allerdings gibt es häufig Beschränkungen beim Wechsel von <a href="Speicherseite" title="Speicherseite">Speicherseiten</a>)</li>

<li>interne 4-Bit- oder 8-Bit-<a href="Arithmetisch-logische_Einheit" title="Arithmetisch-logische Einheit">ALU</a> (der <a href="Z80" class="mw-redirect" title="Z80">Z80</a> z. B. hatte eine fixe 4-Bit-ALU)</li>

<li>häufig einzelne, aber keine durchgängigen 16-Bit-Operationen verfügbar (Z80 unterstützt ein paar 16-Bit-Operationen, wie ADD/ADC/SBC und INC/DEC)</li>

<li>meist keine Hardware-Ganzzahl-Multiplikation und -Division (aber häufig bei späteren Mikrocontrollern erweitert)</li>

<li>keine <a href="Gleitkomma" class="mw-redirect" title="Gleitkomma">Gleitkomma</a>-Unterstützung (der Anschluss von Gleitkomma-<a href="Coprozessor" class="mw-redirect" title="Coprozessor">Coprozessoren</a> kam meist mit dem Übergang zu 16-Bit-Architekturen)</li>

<li>keine Trennung zwischen User- und Betriebssystem-Modus</li>

<li>vergleichsweise schlechte Unterstützung von <a href="H%C3%B6here_Programmiersprache" title="Höhere Programmiersprache">Hochsprachen</a>-<a href="Compiler" title="Compiler">Compilern</a>, teilweise Größe des <a href="Stapelspeicher" title="Stapelspeicher">Stacks</a> begrenzt.</li></ul>

<p>Dagegen sind für 16-Bit-Architekturen folgende Änderungen typisch, die allerdings nicht alle vorhanden sein müssen:

</p>

<ul><li>16-Bit-Datenbus (aber auch 8-Bit-Datenbus bei abgespeckten Typen)</li>

<li>Adressbusse mit 16 Bit bis 24 Bit</li>

<li>16-Bit- oder teilweise 32-Bit-Register, die häufig geteilt werden können.</li>

<li>intern 16-Bit-ALU</li>

<li>durchgängige 16-Bit-Operationen verfügbar</li>

<li>Hardware-Ganzzahl-Multiplikation und -Division</li>

<li>Gleitkomma-Unterstützung oder Coprozessor-Interface zur Gleitkomma-Unterstützung</li>

<li>Trennung zwischen User- und Betriebssystem-Modus (nicht immer verfügbar, teilweise <a href="Memory_Management_Unit" title="Memory Management Unit">MMU</a>-Bausteine erforderlich)</li>

<li>gute Unterstützung von Hochsprachen-Compilern, flexible Größe des Stacks.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Bekannte_Prozessoren">Bekannte Prozessoren</h2></div>

<p>Bekannte Prozessoren mit 8-Bit-Architektur sind folgende Prozessor- oder <a href="Mikrocontroller#Architekturen" title="Mikrocontroller">Mikrocontroller-Architekturen</a>:

</p>

<ul><li>von <a href="Intel" title="Intel">Intel</a> die <a href="Intel_8008" title="Intel 8008">8008</a>- und <a href="Intel_8080" title="Intel 8080">8080</a>-Modelle</li>

<li>von <a href="MOS_Technologies" class="mw-redirect" title="MOS Technologies">MOS</a> die <a href="MOS_Technologies_6502" class="mw-redirect" title="MOS Technologies 6502">6502</a>-Serie</li>

<li>von <a href="Motorola" class="mw-redirect" title="Motorola">Motorola</a> die <a href="Motorola_6800" title="Motorola 6800">6800er</a> Serie.</li>

<li>von <a href="Zilog" title="Zilog">Zilog</a> die <a href="Z80" class="mw-redirect" title="Z80">Z80</a>-Serie</li>

<li>von <a href="Kombinat_Mikroelektronik_Erfurt" title="Kombinat Mikroelektronik Erfurt">MME</a> die <a href="U880" class="mw-redirect" title="U880">U880</a>-Modelle</li>

<li>von Intel und anderen die Modelle der <a href="MCS-51" class="mw-redirect" title="MCS-51">MCS-51</a>- und <a href="MCS-48" class="mw-redirect" title="MCS-48">MCS-48</a>-Serie (sehr weit verbreitet für <a href="Eingebettetes_System" title="Eingebettetes System">eingebettete</a> Anwendungen).</li>

<li>von <a href="Microchip_Technology_Inc." class="mw-redirect" title="Microchip Technology Inc.">Microchip</a> die <a href="PICmicro" title="PICmicro">PIC</a>10 bis PIC18-Serien</li>

<li>von <a href="Cypress_Semiconductor_Corporation" title="Cypress Semiconductor Corporation">Cypress</a> die <a href="PSoC" title="PSoC">PSoC</a>-Serie</li>

<li>von <a href="NEC_Corporation" title="NEC Corporation">NEC</a> die <a href="78K0-Familie" class="mw-redirect" title="78K0-Familie">78K0</a>-Serie</li>

<li>von <a href="Atmel" title="Atmel">Atmel</a> die <a href="Atmel_AVR" class="mw-redirect" title="Atmel AVR">AVR</a>-Familie: komplettes Neudesign einer 8-Bit-<a href="Reduced_Instruction_Set_Computer" title="Reduced Instruction Set Computer">RISC</a>-Architektur</li></ul>

<p>sowie diverse weitere Designs.

</p><p>Prozessoren aus der <a href="MCS-51" class="mw-redirect" title="MCS-51">MCS-51</a>-Serie werden von vielen verschiedenen Herstellern in sehr vielen Variationen produziert, stehen mengenmäßig im Markt aber deutlich hinter den <a href="PICmicro" title="PICmicro">PIC-Prozessoren</a> von Microchip und den <a href="Motorola_6800" title="Motorola 6800">Motorola-6800</a>-Derivaten wie den <a href="68HC05" class="mw-redirect" title="68HC05">68HC05</a> und <a href="68HC08" title="68HC08">68HC08</a> von <a href="Freescale" class="mw-redirect" title="Freescale">Freescale</a> zurück, die jeweils mehr als ein Viertel des Marktes ausmachen.

</p>

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.mw-parser-output div.klappleiste{border:1px solid var(--dewiki-rahmenfarbe1);clear:both;font-size:95%;box-sizing:border-box;margin-top:1.5em;padding:2px}.mw-parser-output div.klappleiste:after{clear:both;content:"";display:block}.mw-parser-output div.klappleiste-bild{float:left;padding:2px}.mw-parser-output div.klappleiste-kopf{background:var(--dewiki-hintergrundfarbe5);color:var(--color-base,#202122);text-align:center;font-weight:bold}.mw-parser-output div.klappleiste.mw-collapsed .klappleiste-bild{display:none}.mw-parser-output div.klappleiste+div.klappleiste,.mw-parser-output div.klappleiste+link+div.klappleiste,.mw-parser-output div.klappleiste+link+link+div.klappleiste,.mw-parser-output div.klappleiste+link+style+div.klappleiste,.mw-parser-output div.klappleiste+style+div.klappleiste,.mw-parser-output div.klappleiste+style+style+div.klappleiste,.mw-parser-output div.klappleiste+style+link+div.klappleiste{margin-top:-1px}@media screen{html.skin-theme-clientpref-night .mw-parser-output .klappleiste-bild span[typeof="mw:File"]:not(.skin-invert-image) img{background-color:#c8ccd1}}@media screen and (prefers-color-scheme:dark){html.skin-theme-clientpref-os .mw-parser-output .klappleiste-bild span[typeof="mw:File"]:not(.skin-invert-image) img{background-color:#c8ccd1}}

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<div class="klappleiste-kopf"><a href="Prozessorarchitektur" title="Prozessorarchitektur">Prozessorarchitekturen</a></div>

</td>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 2px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>nach <a href="Datenwort" title="Datenwort">Wortbreite</a></b>

</td>

<p><a href="1-Bit-Architektur" title="1-Bit-Architektur">1-Bit-Architektur</a> •

<a href="Bit-Slice" title="Bit-Slice">Bit-Slice-Architektur</a> •

<a href="4-Bit-Architektur" title="4-Bit-Architektur">4-Bit-Architektur</a> •

<a class="mw-selflink selflink">8-Bit-Architektur</a> •

<a href="16-Bit-Architektur" title="16-Bit-Architektur">16-Bit-Architektur</a> •

<a href="32-Bit-Architektur" title="32-Bit-Architektur">32-Bit-Architektur</a> •

<a href="64-Bit-Architektur" title="64-Bit-Architektur">64-Bit-Architektur</a>

</p>

</td></tr>

<tr>

</td>

<p><a href="Complex_Instruction_Set_Computer" title="Complex Instruction Set Computer">CISC</a> •

<a href="Explicitly_Parallel_Instruction_Computing" title="Explicitly Parallel Instruction Computing">EPIC</a> •

<a href="NISC" class="mw-redirect" title="NISC">NISC</a> •

<a href="Reduced_Instruction_Set_Computer" title="Reduced Instruction Set Computer">RISC</a> •

<a href="Very_Long_Instruction_Word" title="Very Long Instruction Word">VLIW</a> •

<a href="Mikroarchitektur" title="Mikroarchitektur">Mikroarchitektur</a>

</p>

</td></tr>

<tr>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 1px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>mit Optimierung für Einsatzzweck</b>

</td>

<p><a href="Prozessor" title="Prozessor">(Haupt-)Prozessor</a> •

<a href="Grafikprozessor" title="Grafikprozessor">Grafikprozessor</a> •

<a href="General_Purpose_Computation_on_Graphics_Processing_Unit" title="General Purpose Computation on Graphics Processing Unit">GPGPU</a> •

<a href="Streamprozessor" title="Streamprozessor">Streamprozessor</a> •

<a href="Soundprozessor" title="Soundprozessor">Soundprozessor</a> •

<a href="Gleitkommaeinheit" title="Gleitkommaeinheit">Gleitkommaeinheit</a> •

<a href="Netzwerkprozessor" title="Netzwerkprozessor">Netzwerkprozessor</a> •

<a href="Physikbeschleuniger" title="Physikbeschleuniger">Physikbeschleuniger</a> •

<a href="Vektorprozessor" title="Vektorprozessor">Vektorprozessor</a> •

<a href="TensorFlow_Processing_Unit" class="mw-redirect" title="TensorFlow Processing Unit">TensorFlow Processing Unit</a>

</p>

</td></tr>

</tbody></table></div></div></div><div><div class="zim-footer">

Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2025-01-31" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=8-Bit-Architektur&oldid=252858955">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.

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