論理演算
論理演算とは、真(true)と偽(false)の二通りの状態を取る真偽値(真理値/ブール値)の間で行われる演算。
コンピュータでは真を1に、偽を0に対応付けたビット演算として行われることが多い。
論理回路記号
半加算器・全加算器ができること
半加算器
半加算器は、一言で言えば「1ビットの数字2つの足し算」ができる。
1bitの足し算は、以下の4種類
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 10
半加算器ができることは、この「4種類の足し算」だけです。
全加算器
半加算器と違い、全加算器は「1bitの数字3つの足し算」ができる。
例えば、01 + 01 = 10 の計算を考えてみる。
0 1
+ 0 1
-------
1 0
ステップ
1. 1桁目の数字同士を足し合わせる
2. 繰り上げが発生
3. 2桁目の数字同士の和に、繰り上げによる「1」を足す
このステップの手順で計算をします。
この時、3.は「3つの数字の足し算」をしていることに気がついているだろうか。
「0 + 0 + 1」をしている。
つまり、全加算器は、「前の桁からの繰り上げを含めた計算ができる」ということ。
これは、「1bitの数字2つの足し算」しかできない半加算器ではできない。
例)
01111 + 00001 = 10000
の計算は、桁上がりが4回起こる。
この計算は、半加算器だけではできない。
しかし、全加算器を複数個つなげることで計算できる。
桁上がりができることは、すごく重要。