- 論理回路
コンピュータは電子計算機であり、複雑な電子回路で構成されています。ですがその電子回路も基本的にはたった「3つ」の論理回路を組み合わせてできています。3つの論理回路の特徴を知ることでコンピュータがより簡単に見えてきます。
- 論理演算(ブール代数)
集合を式で表す
(※グループ化できるデータの集まり)
集合に含まれる |
真(1) |
集合に含まれない |
偽(0) |
集合の組合せ → 真理値表(結果)
※人間の思考を表現できる
<他の図式表現>
- ベン図:集合を円などの図で表したもの
- MIL記号:電子回路の図式記号
<基本演算>
OR、AND、NOT
※以下、AとBの集合の組合せの結果をCとする
- 論理和(OR)
(真理値表)
A |
B |
C |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
(式)
A+B |
※足し算に似ている
- 論理積(AND)
(真理値表)
A |
B |
C |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
(式)
A・B |
※掛け算に似ている
- 否定(NOT)
(真理値表)
※反転
- 排他的論理和(XOR)
(真理値表)
A |
B |
C |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
(式)
A^B |
※不一致回路(異なる時に真)
- 演算回路
数値計算を行う
- 半加算回路
桁上がりなし
(真理値表)
A |
B |
S |
C |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
※S:その桁の結果
C:桁上がり(実際には無視)
- 全加算回路
桁上がりあり
(真理値表)
A |
B |
C(in) |
S |
C(out) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
※C(in):下からの桁上がり、S:その桁の結果、
C(out):上への桁上がり
- 順序回路(フリップフロップ)
情報(1ビット)の記憶
※レジスタ、SRAMに使用
(真理値表)
S |
R |
Q |
0 |
0 |
状態保持 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
禁止 |
※S:セット、R:リセット
Q:記憶状態
|