こんにちは!タカモリです。前回、論理演算について学習しましたが、今回はそれを使った回路について学習します。 簡単に言えば、どのようにコンピュータは演算をしているのかということについてですね!

論理回路には基本回路と呼ばれる論理積回路・論理和回路・否定回路、そしてそれらを組み合わせた論理回路があります。ということで早速見ていきましょう。

基本回路

基本回路には

  1. 論理積回路(AND回路)
  2. 論理和回路(OR回路)
  3. 否定回路(NOT回路)

この3つがあります。これらは前回学習した論理演算をする為の回路となります。演算するためには、元となる入力とそれを演算した結果の出力があります。これらの入力した値と出力する結果がそれぞれの回路によって異なるということですね!

論理積回路(AND回路)

ではまず最初に論理積回路から見ていきます。 グループ 18252.png

論理積回路は入力がどちらも1の場合に1を出力します。

論理和回路(OR回路)

続いて論理和回路を見ていきます。 グループ 18251.png

論理和回路は入力のうち、どちらかが1の場合に1を出力します。

否定回路(NOT回路)

続いて否定回路を見ていきます。 グループ 18253.png

否定回路は入力が0の時に1を出力します。

基本回路の真理地表

上記した回路は論理式と真理値表で表すことができます。

論理積回路

論理積回路の論理式と論理値表です。

論理積回路の論理式 グループ 18247.png

論理積回路の論理値表

A B X
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

論理和

論理和回路の論理式と論理値表です。

論理和回路の論理式 グループ 18248.png

論理和回路の論理値表

A B X
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

否定回路

否定回路の論理式と真理値表です。

否定回路の論理式 グループ 18249.png

否定回路の真理値表

A X
0 1
1 0

基本回路について、なんとなく理解できたのではないでしょうか!では続いてこれらでは出力できない結果を出力する為の回路について見いていきましょう!

基本回路を組み合わせた回路

ではここから、基本の回路を組み合わせた回路というものを見ていきたいと思います。上で見てきた基本の回路を組み合わせることで、基本回路だけでは出力できなかった結果を演算することができます。

組み合わせた回路には

  1. 否定論理積回路(NAND回路)
  2. 否定論理和回路(NOR回路)
  3. 排他的論理和回路(XOR回路またはEOR回路)

この3つがありますので先ほどと同様に見ていきましょう!

否定論理積回路(NAND回路)

では否定論理積回路から見ていきます。 グループ 18267.png

否定論理積回路は入力がどちらも1の時以外は1を出力します。論理積回路に否定回路を組み合わせることで、先程出力できなかった結果を出力できるようになりましたね!

否定論理和回路(NOR回路)

続いて否定論理和回路を見ていきます。 グループ 18268.png

否定論理和回路では、入力がどちらも0の時のみ1を出力します。

排他的論理和回路(XOR回路またはEOR回路)

では排他的論理和回路を見ていきます。 グループ 18266.png

これは入力のうち、どちらかが1の場合のみ1を出力します。

基本回路を組み合わせた回路の真理値表

基本回路と同じく、組み合わせた回路も論理式と真理値表で表すことができます。

否定論理積回路(NAND回路)

否定論理積回路の論理式と論理値表です。

否定論理積回路の論理式 グループ 18273.png

否定論理積回路の論理値表

A B X
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

否定論理和回路(NOR回路)

否定論理和回路の論理式と論理値表です。

否定論理和回路の論理式 グループ 18274.png

否定論理和回路の論理値表

A B X
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

排他的論理和回路(XOR回路またはEOR回路)

排他的論理和回路の論理式と論理値表です。

排他的論理和回路の論理式 グループ 18275.png

排他的論理和回路の論理値表

A B X
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

というわけで今回はコンピュータが演算する為の回路について勉強していきました。以外に単純なものを組み合わせているんだなぁというのが僕の感想です。

ここまでをしっかりマスターして次に活かしていきましょう!