Логические операции, выполняемые в компьютере

В перечень машинных команд, которые используются при программировании, обязательно входят и некоторые логические операции. Чаще всего это операции OR (ИЛИ), AND (И), NOT (НЕ) и XOR (сложение по модулю 2, иначе: исключающее ИЛИ).

OR (ИЛИ) — логическое сложение

Команда выполняет поразрядную дизъюнкцию (логическое сложение — операцию «OR») битов двух чисел; устанавливает 1 в тех битах результата, в которых была 1 хотя бы у одного из исходных операндов. Таблица истинности операции «OR».

AND (И) — логическое умножение

Команда выполняет поразрядную конъюнкцию (логическое умножение — операцию «AND») битов двух чисел; устанавливает 1 в тех битах результата, в которых у обоих исходных операндов были 1. Таблица истинности операции «AND»:

XOR (исключающее ИЛИ)

Команда выполняет операцию сложения по модулю 2 (отрицание равнозначности), устанавливает 1 в тех битах результата, в которых исходные числа отличались друг от друга. Таблица истинности операции «XOR»:

NOT (НЕ) — операция отрицания

Команда устанавливает обратное значение битов в числе (операция инверсии). Таблица истинности операции «NOT».

Вопросы для самопроверки

1. Что такое алгебра логики?

2. Рассмотрите сферу использования алгебры логики в компьютерных системах.

3. Разберите процесс логического синтеза вычислительных схем.

4. Рассмотрите взаимные структурные конструкции логических схем OR, AND, NOT и NAND.

5. Назовите некоторые системы электронных элементов, на базе которых конструировались компьютеры.

6. В Что такое полевой транзистор? Рассмотрите его структуру и принцип работы.

7. Сравните между собой биполярные и униполярные транзисторы.

8. В чем основные достоинства схем на КМОП транзисторах?

9. Какие основные способы и технологии используются для обеспечения возможности повышения тактовой частоты микросхем?

10. Что представляет собой элемент оперативной памяти на полевых транзисторах?

11. В чем особенности структуры элемента флэш-памяти?

12. Что такое триггер? Нарисуйте его логическую структуру.

13. Рассмотрите принцип хранения информации на магнитных элементах FeRAM и МRAM.

14. Рассмотрите структурные логические схемы регистра, счетчика, дешифратора.

15. Выполните логические операции OR, AND, XOR и NOT над двоичными числами.

Раздел 3 Архитектура персонального компьютера