家庭電気・機械及び情報処理第３回目 (1)論理記号(MIL) (2)2進数の加算回路 (3)コンピュータの基本構成 (4)逐次処理方式論理回路記号(MIL) 論理積(AND) 排他的論理和(XOR) [Exclusive OR] 論理和(OR) 否定(NOT) 論理積(AND) x y 論理和(OR) z 入力 x y 0 0 0 1 1 0 1 1 出力 z 0 0 0 1 x y z 入力 x y 0 0 0 1 1 0 1 1 出力 z 0 1 1 1 排他的論理和(XOR) x y z 入力 x y 0 0 0 1 1 0 1 1 出力 z 0 1 1 0 2入力が違うとき、出力が1 否定(NOT) z x 入力出力 x z 0 1 1 0 NAND NOR x y z AND+NOT 入力 x y 0 0 0 1 1 0 1 1 出力 z 1 1 1 0 x y z OR+NOT 入力 x y 0 0 0 1 1 0 1 1 出力 z 1 0 0 0 コンピュータの内部の電子回路ではどうなっているのか？ 5V 0V 1 0 x y AND z 入力出力 x y z 0V 0V 0V 0V 5V 0V 5V 0V 0V 5V 5V 5V x y 電圧に対応 OR z 入力出力 x y z 0V 0V 0V 0V 5V 5V 5V 0V 5V 5V 5V 5V 練習問題[1] x x y AND z 5V 0V t y 5V 0V z t 5V 0V t 練習問題[2] x 論理和(OR) x y z 5V 0V t y 5V 0V z t 5V 0V t 排他的論理和(XOR) 練習問題[3] x y x z 5V 0V t y 5V 0V z t 5V 0V t ビット単位での２進数の計算 A B S 0 + 0 0 0 + 1 1 1 + 0 1 1 + 1 10 C 入力 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 S 0 1 1 0 桁上 C 0 0 0 1 桁上がり 2進数の半加算器 A1 B1 B1 A1 加算値 XOR S1 半加算器桁上げ AND C2 C2 入力練習問題 S1 桁上 A1 0 0 1 B1 0 1 0 1 1 S1 C2 A3 A2 A1 + B3 B2 B1 C S3 S2 S1 B3 A3 B2 A2 B1 全加算器全加算器半加算器 C C3 C2 S3 S2 桁上げ A1 S1 2進数の全加算器 B2 A2 C2 A2 B2 XOR XOR S2 全加算器 C3 C2 S2 AND OR AND C3 練習問題 H15年度熊本県教員採用試験技術１次試験問題 H14.7.21実施論理回路(A,Bを入力、Cを出力とする)の図記号とそれを表す電気回路の回路図を描き、論理回路に関する次の表を完成させなさい。ただし、電気回路の図記号は以下のものを使用し、電源、ランプは１つずつ使用すること。スイッチ AND回路図記号電気回路押しボタンスイッチ OR回路 NOT回路電源ランプ NAND回路 NOR回路プログラムの内容とその意味番地メモリーの内容その意味 000 01101 Load A (Aを累算器に持ってこい) 001 11110 Add B (Bを累算器の数にたせ) 010 11110 Add B (Bを累算器の数にたせ) 011 10111 Store C (累算器からCにしまえ) 100 00000 Stop (止まれ) 101 00011 3 (Aとして数値3が入っている) 110 00100 4 (Bとして数値4が入っている) 111 00000 0 (結果をCをしまうため、0としておく) 5ビットコンピュータコンピュータの基本構成中央処理装置(CPU) 制御装置演算装置 Main Memory 入力装置主記憶装置出力装置 Printer Display Keyboard Mouse 補助記憶装置 HDD, CD, FDD 5ビットコンピュータのしくみ＜逐次処理＞コンピュータは機械語のプログラムのみを実行する! ●プログラム実行直前 CPU Main Memory メモリの内容番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00000 00100 110 累算器 00000 111 命令レジスター 00000 00 000 命令解読器番地レジスター ●実行の第１段階 000 Load A (Aを累算器に持ってこい) 命令呼び出し、解読命令レジスター 01101 命令解読器 01 Load 101 番地レジスター 00000 累算器メモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 00000 111 ●実行の第１段階 000 Load A (Aを累算器に持ってこい) 命令の実行命令レジスター 01101 01 101 Load 00011 累算器メモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 00000 111 ●実行の第２段階 001 Add B (Bを累算器の数にたせ) 命令呼び出し、解読命令レジスター 11110 命令解読器 11 Add 110 番地レジスター 00011 累算器この２数を加算しその結果を累算器へメモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 00000 111 ●実行の第２段階 001 Add B (Bを累算器の数にたせ) 命令の実行命令レジスター 11110 命令解読器 11 Add 110 番地レジスター 00111 累算器メモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 00000 111 ●実行の第３段階 010 Add B (Bを累算器の数にたせ) 命令呼び出し、解読命令レジスター 11110 命令解読器 11 Add 110 番地レジスター 00111 累算器メモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 00000 111 ●実行の第３段階 010 Add B (Bを累算器の数にたせ) 命令の実行命令レジスター 11110 命令解読器 11 Add 110 番地レジスター 01011 累算器メモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 00000 111 ●実行の第４段階 011 Store C (累算器からCにしまえ) 命令呼び出し、解読命令レジスター 10111 命令解読器 10 111 Store 01011 累算器メモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 00000 111 ●実行の第４段階 011 Store C (累算器からCにしまえ) 命令実行命令レジスター 10111 命令解読器 10 111 Store 01011 累算器メモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 01011 111 ●実行の第５段階 100 Stop (プログラムの終了) 命令実行命令レジスター 00000 命令解読器 00 000 Stop 01011 累算器メモリ番地 01101 000 11110 001 11110 010 10111 011 00000 100 00011 101 00100 110 01011 111