4-बिट कंप्यूटिंग

4-बिट कंप्यूटिंग सगणक आर्किटेक्चर को संदर्भित करता है जिसमें पूर्णांक और अन्य डेटा इकाइयां 4 बिट चौड़ी होती हैं। 4-बिट सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) और अंकगणितीय तर्क इकाई (एएलयू) होते हैं, आर्किटेक्चर वे हैं जो उस आकार के प्रोसेसर रजिस्टर या डेटा बसों पर आधारित हैं। 4-बिट सीपीयू के लिए मेमोरी एड्रेस सामान्यतः 4-बिट से बहुत बड़े होते हैं (क्योंकी केवल 16 मेमोरी स्थान बहुत प्रतिबंधात्मक होंगे), जैसे कि 12-बिट या अधिक, जबकि वे सिद्धांत रूप में 8-बिट हो सकते हैं.

चार बिट के समूह को निबल भी कहा जाता है और इसके 24 = 16 संभावित मान होते हैं।

इतिहास
पहले माइक्रोप्रोसेसरों में से कुछ की शब्द लंबाई 4-बिट थी और 1970 के आसपास विकसित की गई थी। पहला व्यावसायिक माइक्रोप्रोसेसर बाइनरी-कोडित दशमलव (बीसीडी-आधारित) इंटेल 4004 था, जिसे 1971 में परिगणक  अनुप्रयोगों के लिए विकसित; इसकी शब्द लंबाई 4-बिट थी, परंतु इसमें 8-बिट निर्देश और 12-बिट एड्रेस थे। यह इंटेल 4040 द्वारा सफल हुआ था।

टेक्सास उपकरण टीएमएस 1000 (1974) एक 4-बिट सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट थी; इसमें एक ऑन-चिप इंस्ट्रक्शन रोम, 8-बिट-वाइड निर्देश और 4-बिट शब्दों के सापेक्ष एक ऑन-चिप डेटा रैम के सापेक्ष हार्वर्ड आर्किटेक्चर था।

रॉकवेल पीपीएस-4 एक और प्रारम्भिक 4-बिट प्रोसेसर था, जिसे 1972 में पेश किया गया था, जिसका हैंडहेल्ड गेम्स और इसी तरह की भूमिकाओं में लंबा जीवनकाल था। इसमें निरंतर सुधार किया गया और 1975 तक एक-चिप सगणक बनाने के लिए कई सपोर्ट चिप्स के सापेक्ष जोड़ा गया था।

4-बिट प्रोसेसर को असेंबली लैंग्वेज या फोर्थ में प्रोग्राम किया गया था, उदाहरण के लिए 4 बिट फोर्थ सीपीयू का मार्क4 परिवार प्रोग्राम्स पर अत्यधिक आकार की बाधा के कारण और क्योंकि सामान्य प्रोग्रामिंग भाषाएँ (माइक्रोकंट्रोलर के लिए, 8-बिट और बड़े), जैसे कि C (प्रोग्रामिंग भाषा), 4-बिट डेटा प्रकारों (C,) का समर्थन नहीं करती हैं। और सी ++, और अधिक भाषाओं के लिए आवश्यक है कि   डेटा प्रकार न्यूनतम से न्यूनतम 8 बिट होता है, और यह कि बिटफिल्ड के अलावा सभी डेटा प्रकारों का एक आकार होता है जो वर्ण आकार का एक गुणक होता है

1970 के दशक में पॉकेट कैलकुलेटर जैसे बड़े बाजारों के लिए 4-बिट सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों का उदय हुआ। 1980 के दशक के दौरान, लागत न्यूनतम रखने के लिए 4-बिट माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग हैंडहेल्ड इलेक्ट्रॉनिक गेम्स में किया जाता था।.

1970 के दशक में पॉकेट परिगणक जैसे बड़े बाजारों के लिए 4-बिट सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों का उदय हुआ। 1980 के दशक के दौरान, लागत न्यूनतम रखने के लिए 4-बिट माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग हैंडहेल्ड इलेक्ट्रॉनिक खेल में किया जाता था।

1970 और 1980 के दशक में, कई अनुसंधान और वाणिज्यिक सगणक थोड़ा टुकड़ा करना का उपयोग करते थे, जिसमें सीपीयू की अंकगणितीय तर्क इकाई (एएलयू) को कई 4-बिट-वाइड सेक्शन से बनाया गया था, प्रत्येक सेक्शन में एक चिप जैसे AMD Am2900 या 74181 चिप सम्मिलित था।

ज़ाइलॉग Z80, यद्यपि यह एक 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर है, इसमें 4-बिट एएलयू है।

यद्यपि डेटा जनरल नोवा 16-बिट मिनीसगणकों की एक श्रृंखला है, मूल नोवा और नोवा 1200 आंतरिक रूप से 4-बिट एएलयू के सापेक्ष एक समय में 4 बिट्स संसाधित करते हैं, कभी-कभी निबल-सीरियल कहा जाता है।

1984 और 2003 के मध्य कई हेवलेट पैकर्ड परिगणक में प्रयुक्त एचपी सैटर्न प्रोसेसर, 4-बिट (या हाइब्रिड 64-/4-बिट) मशीनें होती हैं; जैसा कि इंटेल 4004 ने किया था, वे कई 4-बिट शब्दों को एक सापेक्ष जोड़ते हैं, उदाहरण के लिए 20-बिट मेमोरी एड्रेस बनाने के लिए, और अधिकांश रजिस्टर 64 बिट चौड़े होते हैं, जिनमें 16 4-बिट अंक होते हैं।

इसके अलावा, कुछ प्रारम्भिक परिगणक –  जैसे 1967 कैसियो अल-1000, 1972  सिंक्लेयर कार्यकारी, और उपरोक्त 1984 HP सैटर्न –  में 4-बिट डेटापथ थे जो एक समय में अपने रजिस्टरों को 4 बिट्स (एक बीसीडी अंक) तक पहुँचाते थे।

उपयोग
एक साइकिल सगणक निर्दिष्ट करता है कि यह 4 बिट, 1-चिप माइक्रो सगणक का उपयोग करता है। अन्य विशिष्ट उपयोगों में कॉफी निर्माता,, इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल, और सुरक्षा अलार्म सम्मिलित हैं। बार्बी टाइपराइटर में प्रोसेसर जो एन्क्रिप्ट कर सकता है वह 4-बिट माइक्रोकंट्रोलर होता है।

विवरण
4 बिट्स के सापेक्ष, 16 भिन्न-भिन्न मान बनाना संभव है। सभी एकल-अंकीय हेक्साडेसिमल संख्याएं चार बिट के सापेक्ष लिखी जा सकती हैं।

बाइनरी-कोडेड दशमलव दशमलव संकेतन का उपयोग करके संख्याओं के लिए एक डिजिटल एन्कोडिंग विधि होती है, जिसमें प्रत्येक दशमलव अंक चार बिट्स द्वारा दर्शाया गया है।

4-बिट प्रोसेसर की सूची
* इंटेल 4004 (1971 से पहला 4-बिट माइक्रोप्रोसेसर, यद्यपि 1969 से चार-चरण प्रणाली  अल 1 पुराना है, 1981 में बंद कर दिया गया)
 * इंटेल 4040 1981 में बंद कर दिया गया हैं
 * TMS 1000 (इंटेल 4004 के उपरांत 1974 से पहला हाई-वॉल्यूम न्यूनतमर्शियल माइक्रोकंट्रोलर; अब बंद कर दिया गया है)
 * एटमेल मार्क4 कोर - (के कारण बंद कर दिया मांग न्यूनतम होना। अंतिम जहाज की तारीख: 7 मार्च 2015
 * सैमसंग S3C7 (KS57 सीरीज़) 4-बिट माइक्रोकंट्रोलर (RAM: 512 से 5264 निबल्स, 6 मेगाहर्ट्ज क्लॉक)
 * तोशीबा टीएलसीएस-47 सीरीज
 * एचपी शनि
 * एनईसी µPD75X
 * एनईसी µCOM-4
 * NEC (अब Renesas) μPD612xA (बंद), μPD613x, μPD6x और μPD1724x इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल ट्रांसमीटर माइक्रोकंट्रोलर
 * ईएम माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक-मारिन EM6600 परिवार, EM6580, निरा, वगैरह।
 * एप्सों S1C63 परिवार
 * राष्ट्रीय अर्धचालक COPS I और COPS II (COP400) 4-बिट माइक्रोकंट्रोलर परिवार
 * नेशनल अर्धचालकएमएपीएस MM570X
 * तीव्र इलेक्ट्रॉनिक्स SM590/SM591/SM595
 * तीव्र SM550/SM551/SM552
 * तीव्र SM578/SM579
 * तीव्र SM5E4
 * तीव्र LU5E4POP
 * तीव्र SM5J5/SM5J6
 * तीव्र SM530
 * तीव्र SM531
 * तीव्र SM500 (ROM 1197×8 बिट, रैम 40×4 बिट, एक डिवाइडर और 56-सेगमेंट एलसीडी ड्राइवर सर्किट)
 * तीव्र SM5K1
 * तीव्र SM4A
 * तीव्र SM510 (ROM 2772×8 बिट, RAM 128×4 बिट, एक डिवाइडर और 132-सेगमेंट LCD ड्राइवर सर्किट)
 * तीव्र SM511/SM512 (ROM 4032×8 बिट, RAM 128/142×4 बिट, एक डिवाइडर और 136/200-सेगमेंट LCD ड्राइवर सर्किट)
 * तीव्र SM563
 * (Intel 4004 (1971 से पहला 4-बिट माइक्रोप्रोसेसर, हालांकि 1969 से फोर-फेज सिस्टम AL1 पुराना है, 1981 में बंद कर दिया गया) इंटेल 4040 (1981 में बंद)  TMS 1000 (इंटेल 4004 के बाद, 1974 से पहला उच्च मात्रा वाला वाणिज्यिक माइक्रोकंट्रोलर; अब बंद कर दिया गया)  Atmel MARC4 core[22][23] - (कम मांग के कारण बंद कर दिया गया। "अंतिम जहाज की तारीख: 7 मार्च 2015" [24])  सैमसंग S3C7 (KS57 सीरीज़) 4-बिट माइक्रोकंट्रोलर (RAM: 512 से 5264 निबल्स, 6 MHz क्लॉक)  तोशिबा टीएलसीएस-47 सीरीज  एचपी शनि  एनईसी μPD75X  एनईसी μCOM-4  NEC (अब Renesas) µPD612xA (बंद), µPD613x, μPD6x[19][25] और μPD1724x[26] इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल ट्रांसमीटर माइक्रोकंट्रोलर्स[27][28]  EM माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक-मैरिन EM6600 परिवार, [29] EM6580, [30] [31] EM6682, [32] आदि।  एप्सों S1C63 परिवार  राष्ट्रीय अर्धचालक"COPS I" और "COPS II" ("COP400") 4-बिट माइक्रोकंट्रोलर परिवार [33]  नेशनल अर्धचालकएमएपीएस MM570X  तीव्र SM590/SM591/SM595[34]: 26–34  तीव्र SM550/SM551/SM552[34]: 36–48  तीव्र SM578/SM579[34]: 49–64  तीव्र SM5E4[34]: 65–74  तीव्र LU5E4POP[34]: 75–82  तीव्र SM5J5/SM5J6[34]: 83–99  तीव्र SM530 [34]: 100–109  तीव्र SM531[34]: 110–118  तीव्र SM500[34]: 119–127  (ROM 1197×8 बिट, RAM 40×4 बिट, एक डिवाइडर और 56-सेगमेंट LCD ड्राइवर सर्किट)  तीव्र SM5K1[34]: 128–140  तीव्र SM4A[34]: 141–148  तीव्र SM510[34]: 149–158  (ROM 2772×8 बिट, RAM 128×4 बिट, एक डिवाइडर और 132-सेगमेंट LCD ड्राइवर सर्किट)  तीव्र SM511/SM512[34]: 159–171  (ROM 4032×8 बिट, RAM 128/142×4 बिट, एक डिवाइडर और 136/200-सेगमेंट LCD ड्राइवर सर्किट)  तीव्र SM563 [34]: 172–186)

यह भी देखें

 * जीएमसी-4
 * हिताची HD44780
 * लो पिन काउंट

बाहरी संबंध

 * Saturn सीपीयू
 * Considerations for 4-bit processing
 * Considerations for 4-bit processing