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help リーダーに追加 RSS コンピュータの基礎 その7

<<   作成日時 : 2008/05/17 03:48   >>

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論理演算の基本をおさえる

論理演算は0と1の演算をする
 コンピュータは、0と1の演算によって処理を行います。この処理の基本的な考え方となるのが、論理演算と呼ばれる演算です。論理演算の基本は、AND演算、OR演算、NOT演算という3つの演算です。さらに基本の演算を組み合わせたEXOR演算、NOR演算、NAND演算も重要になっています。今回は、これら基本の演算を学びましょう。

 AND演算
 AND演算は、入力がどちらも1であった場合に1を出力する演算です。論理積ともいいます。・記号などで表します。回路を表す場合には、下図の「AND回路」図を使います。

                 クリックして拡大表示して下さい。
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 OR演算
 OR演算は、入力の少なくともどちらか一方が1であった場合に1を出力する演算です。論理和ともいいます。+記号などで表します。回路を表す場合には、下図の「OR回路」図を使います。

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 NOT演算
 NOT演算は、入力を反転させる出力を得る演算です。否定ともいいます。入力が0であった場合に1、1であった場合に0とします。回路をあらわす場合には、下図の「NOT回路」図を使います。

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 上記の3つが基本的な演算となります。この他にも次のような演算を使うことがあります。


 EXOR(EOR,XOR)演算
 EXOR演算は、2つの入力が一致しない場合に1、一致する場合に0を出力する演算です。排他的論理和ともいいます。回路を表す場合には、下図の「EXOR回路」図を使います。基本の演算も大切ですが、実務上、排他的論理和もよく用いられます。

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 NAND演算
 NAND演算は、入力の少なくともどちらか一方が0であった場合に1を出力する演算です。回路を表す場合には、下図の「NAND回路」図使います。

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 NOR演算
 NOR演算は、入力がどちらも0であった場合に1を出力する演算です。回路を表す場合には、下図の「NOR回路」図を使います。

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〜Point〜
 論理演算には優先順位があり、 NOT→AND→OR の順で計算します。



 論理演算でビットを操作する。
 論理演算を使うと、様々な形でビットを操作することができます。例えば、01010101 と 00011111の論理積を計算したらどうなるでしょうか?

         01010101
    AND  00011111  
         00010101
  ビットを取り出せます

もとのビットのうち、1に対応する部分だけをそのまま取り出すことが出来ます。では、01010101と11111111の排他的論理和を計算したらどうなるでしょうか?

         0
   EXOR  11111111  
         
  ビットが反転します

もとのビットを反転させることが出来ます。
このように、論理演算を使えば必要なビットを作る操作が出来ます。


 ド・モルガンの法則で変形できる
 次のような規則を、ド・モルガンの法則といいます。この法則を使うと、複雑な演算を簡潔にしたり、回路を工夫したりすることが出来ます。
                 クリックして拡大表示して下さい。
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 @とAでは和と積が逆になっていることに注意してください。ド・モルガンの法則について、実際に試してみてください。
 法則どおりに計算してみると、確かに同じ値になっているのが分かると思います。論理演算では図を描くと分かりやすくなりますので、確認してみてください。


それでは、ここまでの復習を兼ねて・・・問題です。

◎ 問題−1  
二つの入力と一つの出力をもつ回路で、二つの入力 A、B がともに1のときだけ、出力 X が0になるものはどれか?

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ア.AND回路    イ.NAND回路    ウ.OR回路    エ.XOR回路


◎ 問題−2  
8ビットのデータの下位2ビットを変化させずに、上位6ビットの全てを反転させる論理演算はどれか?

ア.16進数の03と排他的論理和をとる
イ.16進数の論理和をとる
ウ.16進数のFCと排他的論理和をとる
エ.16進数のFCと論理和をとる


◎ 問題−3  
問題文自体が見づらいので、クリックして拡大表示して下さい。
  ↓   ↓   ↓   ↓

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◎ 問題−4  
問題文自体が見づらいので、クリックして拡大表示して下さい。
  ↓   ↓   ↓   ↓

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今回は、ここまで・・・  毎回、毎回、『図』が見づらくて申し訳ありません・・・m(−−)m 今回は、今まで以上に見づらかったと思います。。。 次回以降も『図』はクリックして別Windowで開いてください。(^^;)

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