
【計】 serial-by-bit
according to; control; leave aside; press; push; refer to
【電】 press
digit; location; place; potential; throne
【計】 D
【化】 bit
【醫】 P; position
【經】 bit
【計】 consecutive processing; serial processing
在計算機體系結構中,"按位串行處理"(Bit-wise Serial Processing)指以二進制位為基本單位、按順序逐個處理數據的運算模式。該技術與并行處理形成互補,主要應用于低功耗嵌入式系統、通信協議解碼等場景。其核心特征體現在兩方面:
位級操作機制
每個時鐘周期僅處理單一比特位,通過移位寄存器實現數據流的順序存取。這種逐位操作方式降低了硬件複雜度,例如在RS-232串口通信中,數據幀的起始位、數據位和停止位均采用串行傳輸。
時序控制特性
處理過程嚴格遵循時鐘信號節拍,相較于并行處理減少了數據通路寬度,典型應用包括CRC校驗碼生成、Turbo碼解碼等信道編碼技術。《數字信號處理實踐》指出,這種處理方式可将芯片面積縮減40%,但代價是處理時延增加約3-5倍。
當前主流FPGA器件通過配置移位寄存器鍊(SRL16E)實現該技術,Xilinx官方技術文檔顯示,在Zynq-7000系列芯片中,按位串行架構能使動态功耗降低至并行處理的17%。但在深度學習加速器等高性能計算領域,該技術正逐步被位并行(Bit-Parallel)架構替代。
“按位串行處理”可拆解為兩個核心概念:“按位”和“串行處理”。以下是綜合解釋:
指以二進制位(bit)為最小單位處理數據。例如,在數據傳輸中,每個二進制位(0或1)會依次單獨傳輸。這種方式與“按字節(Byte)”或“按組”處理不同,精度更高但效率較低。
串行處理指任務按順序依次執行,前一個操作完成後才能開始下一個操作。其特點包括:
特性 | 按位串行處理 | 并行處理 |
---|---|---|
數據傳輸方式 | 逐位依次傳輸 | 多位同時傳輸 |
資源占用 | 較少(單信道) | 較多(多信道) |
速度 | 較慢 | 較快 |
適用場景 | 遠距離通信、低成本設備 | 短距離高速通信(如CPU總線) |
總結來說,按位串行處理是一種以二進制位為單位、按順序執行的機制,犧牲速度換取可靠性和資源節約,常見于通信協議和資源受限場景。如需擴展應用案例,中的串口通信原理。
膽系協同失調疊氮基甲烷返回行程非破壞蒸餾腹反射弗勞爾氏指數谷物監禁級間冷卻器進程入口點酒石酸铋鈉磷酸己糖異構酶美兒欲美雄醇諾模圖任一向操作熱重整十二氯合三铼酸铯事實上的受雇人實驗多處理機系統實用可計算性贖賣奴隸酸性氣體同構異量質凝膠頭肌癱瘓推銷經紀人未成年人的危及僞口道為業務上使用而購買