الحوسبة ذات 8 بت

في هندسة الحاسوب ، تُعرف الأعداد الصحيحة ذات 8 بت، أو وحدات البيانات الأخرى ، بأنها تلك التي يبلغ عرضها 8 بت (ثمانية بتات ). كما أن بنية وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة الحساب والمنطق (ALU) ذات 8 بت تعتمد على سجلات أو ناقلات بيانات بهذا الحجم. تكون عناوين الذاكرة (وبالتالي ناقلات العناوين ) لوحدات المعالجة المركزية ذات 8 بت أكبر عمومًا من 8 بت، وعادةً ما تكون 16 بت . أما الحواسيب الصغيرة ذات 8 بت فهي حواسيب صغيرة تستخدم معالجات دقيقة ذات 8 بت .

يُطلق مصطلح "8 بت" أيضًا على مجموعات الأحرف التي يمكن استخدامها على أجهزة الكمبيوتر ذات البايتات 8 بت، وأشهرها أشكال مختلفة من ASCII الموسعة ، بما في ذلك سلسلة ISO/IEC 8859 من مجموعات الأحرف الوطنية - وخاصة اللاتينية 1 للغة الإنجليزية ولغات أوروبا الغربية. 

قدّم نظام IBM System/360 ذاكرة قابلة للعنونة بالبايتات ، حيث كانت البايتات 8 بت، على عكس الذاكرة القابلة للعنونة بالبتات أو الأرقام العشرية أو الكلمات، على الرغم من أن سجلاته العامة كانت بعرض 32 بت ، وكانت العناوين موجودة في الـ 24 بت الأدنى من تلك العناوين. اختلف عرض مسار البيانات الداخلي بين طرازات System/360 المختلفة؛ فقد طبّق طراز IBM System/360 30 (1965) بنية System/360 ذات 32 بت، ولكن بعرض مسار أصلي 8 بت، وكان يُجري عمليات حسابية 32 بت بمعدل 8 بت في كل مرة. ^{[ 1 ]}

كان معالج Intel 8080 أول معالج دقيق ثماني البتات يُستخدم على نطاق واسع ، حيث استُخدم في العديد من أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالهواة في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات، وغالبًا ما كان يعمل بنظام التشغيل CP/M ؛ وكان يحتوي على كلمات بيانات من 8 بت وعناوين من 16 بت. كما استُخدم معالج Zilog Z80 (المتوافق مع 8080) ومعالج Motorola 6800 في أجهزة كمبيوتر مماثلة. وانتشر استخدام معالج Z80 ومعالج MOS Technology 6502 ثماني البتات على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر المنزلية وأجهزة ألعاب الفيديو من الجيلين الثاني والثالث في السبعينيات والثمانينيات. وتُشكل العديد من وحدات المعالجة المركزية أو المتحكمات الدقيقة ثمانية البتات أساس الأنظمة المدمجة المنتشرة اليوم .

كانت المعالجات الدقيقة ذات 8 بت أول المعالجات الدقيقة التي استُخدمت على نطاق واسع في صناعة الحوسبة، مما شكّل نقلة نوعية من الحواسيب المركزية والحواسيب الصغيرة إلى أنظمة أصغر حجمًا وأقل تكلفة. وقد مكّن طرح معالجات 8 بت في سبعينيات القرن الماضي من إنتاج الحواسيب الشخصية، مما أدى إلى انتشار الحوسبة ووضع الأسس لمشهد الحوسبة الحديث. ^{[ 2 ]}

تم إيقاف إنتاج معالج Zilog Z80 لعام 1976 ، وهو أحد أشهر المعالجات ذات 8 بت (على الرغم من أنه يحتوي على وحدة حساب ومنطق 4 بت ، على الأقل في النسخة الأصلية)، في عام 2024 (خط إنتاجه Z84C00)، مع آخر طلبات الشراء (LTB) بحلول 14 يونيو 2024. ^{[ 3 ]}

يمكن لمسجل 8 بت تخزين 2^ ⁸ قيمة مختلفة. يعتمد نطاق القيم الصحيحة التي يمكن تخزينها في 8 بت على التمثيل العددي المستخدم. مع التمثيلين الأكثر شيوعًا، يتراوح النطاق من 0 إلى 255 (2 ^{^8} - 1) عند التمثيل كعدد ثنائي ( غير مُوَقَّع ) ، ومن -128 (-1 × 2^ ⁷ ) إلى 127 (2 ^{^7} - 1) عند التمثيل بنظام المتمم الثنائي .

تستخدم وحدات المعالجة المركزية ذات 8 بت ناقل بيانات 8 بت ، وبالتالي يمكنها الوصول إلى 8 بتات من البيانات في تعليمة واحدة . عادةً ما يكون ناقل العناوين بعرض ثماني بتات ( 16 بتًا )، وذلك لاعتبارات عملية واقتصادية. وهذا يعني مساحة عناوين مباشرة تبلغ 64 كيلوبايت (65536 بايتًا) في معظم المعالجات ذات 8 بت. ^{[ 4 ]} 

Most home computers from the 8-bit era fully exploited the address space, such as the BBC Micro (Model B) with 32 KB of RAM plus 32 KB of ROM. Others like the very popular Commodore 64 had full 64 KB RAM, plus 20 KB ROM, meaning with 16-bit addressing not all of the RAM could be used by default (e.g. from the included BASIC language interpreter in ROM);^[5] without exploiting bank switching, which allows for breaking the 64 KB (RAM) limit in some systems. Other computers would have as low as 1 KB (plus 4 KB ROM), such as the Sinclair ZX80 (while the later very popular ZX Spectrum had more memory), or even only 128 bytes of RAM (plus storage from a ROM cartridge), as in an early game console Atari 2600 and thus 8-bit addressing would have been enough for the RAM, if it would not have needed to cover ROM too). The Commodore 128, and other 8-bit systems, meaning still with 16-bit addressing, could use more than 64 KB, i.e. 128 KB RAM, also the BBC Master with it expandable to 512 KB of RAM.

While in general 8-bit CPUs have 16-bit addressing, in some architectures both are available, such as in the MOS Technology6502 CPU, where the zero page is used extensively, saving one byte in the instructions accessing that page, and also having 16-bit addressing instructions that take 2 bytes for the address plus 1 for the opcode.^[6]

Some index registers, such as the two in the 6502, are 8-bit. This limits the size of the arrays addressed using indexed addressing instructions to objects of up to 256 bytes (2⁸ bytes) without requiring more complicated code. Other 8-bit CPUs, such as the Motorola 6800 and Intel 8080, have 16-bit index registers."Interview with William Mensch, 1995 October 09". Silicon Genesis: Oral Histories of Semiconductor Technology. Stanford University Libraries. Retrieved 1 July 2026.

كان أول معالج تجاري ذو 8 بت هو معالج إنتل 8008 (1972)، والذي صُمم في الأصل لجهاز Datapoint 2200 الذكي . وقد بدأ معظم منافسي إنتل بمعالجات دقيقة من هذا النوع ذات 8 بت، والتي تركز على الأحرف. ولا تزال النسخ المُحدثة من هذه المعالجات ذات 8 بت من أكثر أنواع المعالجات شيوعًا في الأنظمة المُدمجة. ^{[ 7 ]}

تم استخدام MOS Technology 6502 ، ومتغيراتها، في أجهزة الكمبيوتر الشخصية، مثل Apple I و Apple II وأجهزة كمبيوتر Atari 8-bit و BBC Micro و PET و VIC-20 و Commodore 64 ، وفي أجهزة ألعاب الفيديو المنزلية مثل Atari 2600 و Nintendo Entertainment System .

لا تزال المعالجات ذات 8 بت تُصمَّم لأغراض تعليمية عامة حول مكونات الحاسوب ، بالإضافة إلى كونها شغفًا لدى الهواة. وقد صُمِّمَ أحد هذه المعالجات ونُفِّذَ باستخدام دوائر متكاملة من سلسلة 7400 على لوحة تجارب . ^{[ 9 ] [ 10 ]} يُعدّ تصميم المعالجات ذات 8 بت ومجمِّعاتها تمرينًا تدريبيًا شائعًا لطلاب الهندسة والمهندسين والهواة. وتُستخدم مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGAs) لهذا الغرض.

• كينباك-1