論理回路
chotdekiru/cs-binary-6-logicデータの表し方 - 0と1の世界15 枚コンピュータサイエンス
上から下へ、全 15 枚そのまま並べています。
発表モードで開く論理回路
今日のゴール
このレッスンを終えると、こう言えるようになります。
- 0と1を組み合わせて「判断」ができる
- AND・OR・NOT の3つの基本がわかる
- その積み重ねで足し算までできる
0と1で何ができる?
0と1はただ記録するだけでなく、組み合わせて答えを出せます。
- 0と1を入れると、別の0か1が出てくる
- この「入力→出力」が判断のもと
- 判断を重ねると計算になる
論理とは(真・偽)
コンピュータの「正しい・正しくない」は、たった2つで表します。
AND(両方そろえば1)
AND は「両方そろって初めてOK(2つの鍵が必要な金庫)」です。
OR(どちらか1つで1)
OR は「どちらか1つでOK(2つある入口)」です。
NOT(反転)
NOT は「ひっくり返すだけ(電気のON/OFFの切り替え)」です。
真理値表の読み方
真理値表(しんりちひょう)は、入力と出力の早見表です。
- 左が「入れる0と1」(入力)
- 右が「出てくる答え」(出力)
- すべての組み合わせを並べた一覧
ANDとORを並べて比べる
同じ入力でも、ルールが違えば答えは変わります。
XOR(違うときだけ1)
XOR は「2つが違うときだけOK(片方だけ点いた2つのスイッチ)」です。
回路の図記号
それぞれの論理には、決まった形の記号(ゲート)があります。
足し算ができる回路(半加算器のさわり)
XOR と AND を組み合わせると、なんと足し算ができます。
CPUの中身につながる
この小さな回路を大量に並べたものが、頭脳(CPU)の正体です。
- AND・OR・NOT を無数に組み合わせる
- 足し算や比較もすべてこれで実現
- CPUは超高速な論理回路のかたまり
ミニ演習 真理値表を埋める
ここまでの理解を、かんたんに確かめてみましょう。
- Q1. AND(1, 0) の答えは?
- Q2. OR(0, 0) の答えは?
- Q3. NOT(1) の答えは?
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コンピュータは AND・OR・NOT という3つの単純なルールで「判断」しています。 その小さな判断を積み重ねるだけで、足し算も計算も、すべてが生まれています。