字長是指同時參與運算的數(shù)的二進制位數(shù)，它決定著寄存器、加法器、數(shù)據(jù)總線等設備的位數(shù)，因而直接影響著硬件的代價，同時字長標志著計算機的計算精度和表示數(shù)據(jù)的范圍。為了方便運算，許多計算機允許變字長操作，例如半字長、全字長、雙字長等。一般計算機的字長在8～64位之間，即一個字由1～8個字節(jié)組成。微型計算機的字長有8位、準16位、16位、32位、64位等。

定義

字長是指同時參與運算的數(shù)的二進制位數(shù)，它決定著寄存器、加法器、數(shù)據(jù)總線等設備的位數(shù)， 字長是直接用二進制代碼指令表達的計算機語言，指令是用0和1組成的一串代碼，它們有一定的位數(shù)，并分成若干段，各段的編碼表示不同的含義，例如某臺計算機字長為16位，即有16個二進制數(shù)組成一條指令或其它信息。16個0和1可組成各種排列組合，通過線路變成電信號，讓計算機執(zhí)行各種不同的操作。

簡介

在計算機中各種信息都是用二進制編碼進行存儲，以二進制數(shù)的形式進行處理的。一個二進制位稱為一個比特（Bit），8個二進制位稱為一個字節(jié)（Byte）。計算機系統(tǒng)中，一般用若干個字節(jié)表示一個數(shù)或者一條指令，前者稱為數(shù)據(jù)字，后者稱為指令字。字長是指同時參與運算的數(shù)的二進制位數(shù)，它決定著寄存器、加法器、數(shù)據(jù)總線等設備的位數(shù)，因而直接影響著硬件的代價，同時字長標志著計算機的計算精度和表示數(shù)據(jù)的范圍。為了方便運算，許多計算機允許變字長操作，例如半字長、全字長、雙字長等。一般計算機的字長在8～64位之間，即一個字由1～8個字節(jié)組成。微型計算機的字長有8位、準16位、16位、32位、64位等。

在同一時間中處理二進制數(shù)的位數(shù)叫字長。通常稱處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU叫8位CPU，32位CPU就是在同一時間內處理字長為32位的二進制數(shù)據(jù)。二進制的每一們0或1是組成二進制的最小單位,稱為一個字長。

在計算機中，一串數(shù)碼作為一個整體來處理或運算的，稱為一個計算機字，簡稱字。字通常分為若干個字節(jié) - 每個字節(jié)一般是8位。在存儲器中，通常每個單元存儲一個字，因此每個字都是可以尋址的。字的長度用位數(shù)來表示。

在計算機的運算器、控制器中，通常都是以字為單位進行傳送的。字出現(xiàn)在不問的地址其含義是不相同。例如，送往控制器去的字是指令，而送往運算器去的字就是一個數(shù)。

字長計算機的每個字所包含的位數(shù)稱為字長。根據(jù)計算機的不同，字長有固定的和可變的兩種。固定字長，即字長度不論什么情況都是固定不變的；可變字長，則在一定范圍內，其長度是可變的。

計算的字長是指它一次可處理的二進創(chuàng)數(shù)字的數(shù)目。計算機處理數(shù)據(jù)的速率，自然和它一次能加工的位數(shù)以及進行運算的快慢有關。如果一臺計算機的字長是另一臺計算機的兩倍，即使兩臺計算機的速度相同，在相同的時間內，前者能做的工作是后者的兩倍。一般地，大型計算機的字長為32―64位，小型計算機為12―32位，而微型計算機為4一16位。字長是衡量計算機性能的一個重要因素。

詳述

字

在計算機中，一串數(shù)碼作為一個整體來處理或運算的，稱為一個計算機字，簡稱字。字通常分為若干個字節(jié) - 每個字節(jié)一般是8位。在存儲器中，通常每個單元存儲一個字，因此每個字都是可以尋址的。字的長度用位數(shù)來表示。

在計算機的運算器、控制器中，通常都是以字為單位進行傳送的。字出現(xiàn)在不同的地址其含義是不相同。例如，送往控制器去的字是指令，而送往運算器去的字就是一個數(shù)。

字長

字長是指計算機的每個字所包含的位數(shù)。根據(jù)計算機的不同，字長有固定的和可變的兩種。固定字長，即字長度不論什么情況都是固定不變的；可變字長，則在一定范圍內，其長度是可變的。

計算的字長是指它一次可處理的二進制數(shù)字的數(shù)目。計算機處理數(shù)據(jù)的速率，自然和它一次能加工的位數(shù)以及進行運算的快慢有關。如果一臺計算機的字長是另一臺計算機的兩倍，即使兩臺計算機的速度相同，在相同的時間內，前者能做的工作是后者的兩倍。一般地，大型計算機的字長為32―64位，小型計算機為16―32位，而微型計算機為4一16位。字長是衡量計算機性能的一個重要因素。

字節(jié)

字節(jié)是指一小組相鄰的二進制數(shù)碼。通常是8位作為一個字節(jié)。它是構成信息的一個小單位，并作為一個整體來參加操作，比字小，是構成字的單位。在微型計算機中，通常用多少字節(jié)來表示存儲器的存儲容量。

雙倍字長

?雙倍字長是指計算機內部參與運算的數(shù)的位數(shù)。它決定著計算機內部寄存器、ALU和數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，直接影響著機器的硬件規(guī)模和造價。雙倍字長直接反映了一臺計算機的計算精度，為適應不同的要求及協(xié)調運算精度和硬件造價間的關系，大多數(shù)計算機均支持變字長運算，即機內可實現(xiàn)半字長、全字長（或單字長）和雙倍字長運算。

微型機的字長通常為4位、8位、16位和32位，64位字長的高性能微型計算機也已推出。

雙倍字長對計算機計算精度的影響：

4位字長：24＝16；16位字長：216＝65,536＝64K

32位字長：232＝4,294,967,296＝4G；64位字長：264≈1.8445×1019

數(shù)據(jù)總線DB用于傳送數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)形式的總線，即他既可以把CPU的數(shù)據(jù)傳送到存儲器或I／O接口等其它部件，也可以將其它部件的數(shù)據(jù)傳送到CPU。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)是微型計算機的一個重要指標，通常與微處理的字長相一致。例如Intel8086微處理器字長16位，其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。需要指出的是，數(shù)據(jù)的含義是廣義的，它可以是真正的數(shù)據(jù)，也可以指令代碼或狀態(tài)信息，有時甚至是一個控制信息，因此，在實際工作中，數(shù)據(jù)總線上傳送的并不一定僅僅是真正意義上的數(shù)據(jù)。

地址總線AB是專門用來傳送地址的，由于地址只能從CPU傳向外部存儲器或I／O端口，所以地址總線總是單向三態(tài)的，這與數(shù)據(jù)總線不同。地址總線的位數(shù)決定了CPU可直接尋址的內存空間大小，比如8位微機的地址總線為16位，則其最大可尋址空間為216＝64KB，16位微型機的地址總線為20位，其可尋址空間為220＝1MB。一般來說，若地址總線為n位，則可尋址空間為2n字節(jié)。

控制總線CB用來傳送控制信號和時序信號?？刂菩盘栔?，有的是微處理器送往存儲器和I／O接口電路的，如讀／寫信號，片選信號、中斷響應信號等；也有是其它部件反饋給CPU的，比如：中斷申請信號、復位信號、總線請求信號、限備就緒信號等。因此，控制總線的傳送方向由具體控制信號而定，一般是雙向的，控制總線的位數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)的實際控制需要而定。實際上控制總線的具體情況主要取決于CPU。

字長的選擇

在設計計算機時，字長的選擇是非常重要的。設計上的考慮傾向于為特定的用途（如地址）設定特定的位長。然而，出于經(jīng)濟的考慮，又應該僅使用一種尺寸，或者很少的幾種與基本尺寸成倍數(shù)或分數(shù)（約數(shù)）關系的尺寸。這個首選的基本尺寸就成為該構架的字長。?

字符的尺寸對于字長的選擇也有影響。20世紀60年代中期以前，字符大部分以6位存儲；這樣最多允許64個字符，因此不能又大寫字符。由于將字長定義成字符尺寸的倍數(shù)在處理時間和存儲空間上都比較劃算，所以這個時期字長也就被定義為6位（在二進制機器上）的倍數(shù)。通常的選擇是36位字長，這也是適合于浮點數(shù)格式的一個長度。?

隨著IBM360系統(tǒng)的引入——該系統(tǒng)使用8位字符，并支持大小寫字母——標準的字符（確切地說：字節(jié)）尺寸也轉變成為8位。從那以后，字長也自然變成了8的倍數(shù)，16、32、64位字長被廣泛使用。?

各種字長的架構

早期的計算機設計中包括所謂的“可變字長”設計。（原文：Early?machine?designs?included?some?that?used?what?is?often?termed?avariable?word?length.——譯者）。在這類設計中，數(shù)字操作數(shù)沒有固定的長度，它們通過檢查某個特殊字符來判斷是否結束。這樣的機器使用BCD編碼表示數(shù)字，例如IBM?702、IBM?705、IBM?7080、IBM?7010、UNIVAC?1050、IBM?1401和IBM?1620。?

大部分這樣的機器一次處理一個存儲單元，因為每條指令和數(shù)據(jù)占用的數(shù)個單元，所以指令將使用數(shù)個周期來讀取存儲器。這類機器經(jīng)常因為這個原因變得非常慢。例如，在IBM?1620?Model?I上，取指令需要8個周期，只是為了讀取12個數(shù)字（Model?II降低到6個周期，不過如果指令不需要取其中的一個1個地址域的話，可以只需要4個周期；如果兩個都不需要，則只需要1個周期）。?

字和字節(jié)編址

字長對計算機構架的存儲器模式有很大的影響。特別是：通常選擇字作為存儲器的編址方案，所謂存儲器編址方案就是地址碼能夠指定的最小存儲單位。編號相鄰的存儲器字組，其地址編號相差一。在計算機中這樣很自然，因為它通常總是要處理以字為單位的數(shù)據(jù)（或者是以字的倍數(shù)）。并且具有讓指令可以使用最小的長度來指定一個地址的優(yōu)點，這樣，就可以減少指令長度或者可以定義更多的指令條數(shù)。?

當計算機很大的工作量是用來處理字節(jié)時，通常定義字節(jié)作為地址編址單位要比字更好。這樣做字符串中的單個字符可以通過地址直接指定。當然，一個字仍然可以被地址訪問，但是比起字編址方案，它的地址將使用更多的位數(shù)。在這種組織結構中，字長需要被定義為字符長度的整數(shù)倍。這種編址方案在IBM?360中被使用，此后即變成計算機設計中最普遍的方案。?

2的冪

數(shù)據(jù)常常要占用不同大小的存儲空間，例如，有些數(shù)值比其他的數(shù)值要求有更高的精度。通常使用的長度是編址單位（以字為單位編址或以字節(jié)為單位編址）的倍數(shù)，這個倍數(shù)常常是的2的冪。這樣做是比較便利的，因為這樣的話，將一個處理對象在數(shù)組中的索引值轉化為這個處理對象的地址只需要進行一個移位操作（這在硬件上只需要進行布線的變化）而不需要進行乘操作。某些時候這樣的做法還可以避免除操作。因此，一些現(xiàn)代計算機設計使用的字長（或者其他的操作數(shù)）是2的冪乘以字節(jié)尺寸。

字長表

有關術語

字

在計算機中，一串數(shù)碼作為一個整體來處理或運算的，稱為一個計算機字，簡稱字，字反映計算機一次并行處理的一組二進制數(shù)。字通常分為若干個字節(jié) - 每個字節(jié)一般是8位。在存儲器中，通常每個單元存儲一個字，因此每個字都是可以尋址的。字的長度用位數(shù)來表示。?

在計算機的運算器、控制器中，通常都是以字為單位進行傳送的。字在不同的地址出現(xiàn)，其含義是不相同。例如，送往控制器去的字是指令，而送往運算器去的字就是一個數(shù)。?

字節(jié)

字節(jié)是指一小組相鄰的二進制數(shù)碼。通常是8位作為一個字節(jié)。它是構成信息的一個小單位，并作為一個整體來參加操作，比字小，是構成字的單位。在微型計算機中，通常用多少字節(jié)來表示存儲器的存儲容量。