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Barramento Interno 8-Bit: Arquitetura, História e Uso Moderno

Um barramento interno 8-bit transfere dados entre CPU, memória e I/O sobre 8 linhas paralelas (D0–D7), movendo um byte por ciclo.

Sistemas Históricos

  • Intel 8080/8085, Zilog Z80, MOS 6502, Motorola 6800/6809 — barramento dados 8-bit, endereço 16-bit.
  • Home computers: Apple II, Commodore 64, TRS-80, ZX Spectrum, BBC Micro.
  • Embarcados: 8051, AVR (ATmega), PIC18 — ainda líderes em volume.

Papel do Controlador de Barramento

  • Arbitra mestria (CPU vs DMA).
  • Gera sinais controle: RD, WR, IO/M, ALE.
  • Lida wait states para memória/periféricos lentos.

Limitações

  • Throughput: 8 bits × clock (ex.: 3 MHz → 3 MB/s teórico).
  • Espaço endereçamento: barramento 16-bit → 64 KB direto (bank switching necessário para mais).
  • Fetch instrução: 1–3 bytes por opcode → múltiplos ciclos.

Por Que Ainda Usado

  • Densidade código: ISAs 8-bit (AVR, PIC) frequentemente menores que 32-bit Thumb-2.
  • Potência: <1 µA/MHz sleep; roda em coin cell por anos.
  • Custo: $0,20–$0,50 volume (ATTiny, STM8).
  • Determinismo: Sem cache, pipeline, branch prediction — hard real-time trivial.

Evolução Moderna

Data path 8-bit + endereço 32-bit (ex.: RV32E, Cortex-M0+ com barramento 8-bit) faz ponte entre software legado e mapas memória maiores.