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東海大学理学部物理学科素粒子理論・安江研究室  

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第5章 基本論理回路

上へ 第1章 発展史 第2章 構成要素 第3章 機能 第4章 情報処理 第5章 基本論理回路 第6章 インターネットの仕組 第7章 メールの仕組

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第五章 コンピュータの基本論理回路PDF

目次

1.初めに

2.情報処理

3.基本論理回路

4.演算回路

5.記憶回路

6.エレベータの到着感知システム


【1】初めに

東海大生8人に聞きました

  • 0)性別
  • 1)明日デートする人
  • 2)明日映画に行く人
 
性別
デート Yes No Yes No No Yes No Yes
映画 No Yes Yes No Yes No No No

コンピュータ用に数字で

 
性別 1 1 0 1 0 1 0 0
デート 1 0 1 0 0 1 0 1
映画 0 1 1 0 1 0 0 0
デートと映画 0 0 1 0 0 0 0 0
デートか映画 1 1 0 1 1 0 1
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【2】情報処理

AND回路

  • 1)デートしてかつ映画に行く人は?
    • 表は左から右にそのまま8桁の2進数になる・・・2進数: 10100101(デート)=165
      • 01101000(映画)=104
      • 00100000(デートかつ映画)=32
    • コンピュータ用に計算で出すには
      • AND1=1 1AND0=0 0AND0=0
      • 10100101AND01101000=0000000 左から人目=Cさん

OR回路

  • 2)デートして或は映画に行く人は?
    • 2進数:10100101(デート)=165
      • 01101000(映画)=104
      • 11101101(デート或は映画)=237
    • コンピュータ用に計算で出すには
      • OR1=1 1OR0=1 0OR0=0
      • 10100101OR01101000=11111 左から1、2、3、5、6、8人目=A、B、C、E、F、Hさん
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【3】基本論理回路

ANDとORをコンピュータに実現する

AND回路 掛け算

色の成分の取り出し

基本電子AND回路

OR回路 足し算

NOT回路 ビットの反転(1⇔0)

補数の計算

10011の補数=01100

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【4】演算回路

補数回路 NOT回路の組み合わせ

加算回路 半加算回路

A+B=(2桁目)(1桁目)

A B C S A×B OR ×B
0 0 00 0 0 0 0 0 0 OR 0 =0
0 1 01 0 1 0 0 1 0 OR 1 =1
1 0 01 0 1 0 0 1 1 OR 0 =1
1 1 10 1 0 1 1 0 0 OR 0 =0
回路名 AND NOT AND OR AND  

C=A×B=A・B=AANDB

S=A××B=(AANDORANDB)

加算回路 全加算回路

A+B(+X:桁上がり)=(2桁目)(1桁目)

A   B C'S' 桁上がり X   S' =C"S S C'   C" C
0 0 =00 0 00 0 0 =00 0 0 OR 0 0
0 0 =00 1 01 1 0 =01 1 0 OR 0 0
0 1 =01 0 01 0 1 =01 1 0 OR 0 0
0 1 =01 1 10 1 1 =10 0 0 OR 1 1
1 1 =10 0 10 0 0 =00 0 1 OR 0 1
1 1 =10 1 11 1 0 =01 1 1 OR 0 1
半加算回路 半加算回路 OR回路

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【5】記憶回路

フリップフロップ(Flip−Flop)回路

ONとOFFの記憶

 

RSフリップフロップ(Reset−Set Flip−Flop)回路

ONとOFFの記憶の外への取りだし

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【6】エレベータの到着感知システム

RSフリップフロップ(Reset−Set Flip−Flop)回路を使う。

  • 1)エレベーターがいなくて(R=0)ランプは消えている(Q=0) ボタンは押されていない(S=0)

  • 2)エレベーターがいなくて(R=0)ボタンを押して(S=1) ランプがついた(Q=1)

  • 3)エレベーターがいなくて(R=0)ランプの点いた(Q=1) 

A)ボタンを放した(S=0)

B)ボタンをずっと押したまま(S=1)

  • 4)エレベーターが到着して(R=1)ランプが消えた(Q=0)

A)ボタンは押していない(S=0)

B)ボタンを押したまま(S=1)

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最終更新日: 2015年01月27日
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