A-level 计算机科学/WJEC (Eduqas)/组件 1/逻辑运算
对于计算机在硬件级别执行的任何决策和计算,都会使用逻辑门。逻辑门接收二进制输入,可以是 1(“开”/真)或 0(“关”/假)。然后处理输入以输出二进制输出。
与逻辑门要求两个输入都为 1,输出才为 1,用点号(“.”)表示,任何其他组合都会产生 0 输出,这在下表中得到证明。
输入 | 输出 | |
---|---|---|
A | B | A.B |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
或逻辑门只要一个输入为 1,输出就为 1,用加号(“+”)表示,包括 1 在内的任何其他组合也会产生 1 输出,请参见真值表。
输入 | 输出 | |
---|---|---|
A | B | A+B |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
非门(否定),有时称为反相器,会翻转它接收的任何输入。例如,如果输入 1,则输出 0,反之亦然。它用一条位于被反转输入上方的线表示。
输入 | 输出 |
---|---|
A | 非 A |
0 | 1 |
1 | 0 |
异或门(排他或)逻辑门的运作方式与其名称完全一致。只有一个输入可以是 1,如果有多个输入是 1,或者所有输入都是 0,那么该门将不会返回 1。它用一个圆圈表示,圆圈内有一个加号。
输入 | 输出 | |
---|---|---|
A | B | A 异或 B |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
与非门(非-与)门只需翻转与门的逻辑。任何不符合与门逻辑的数字组合都会产生 1,而与门组合则会产生 0。这表示为 A.B,在上面加上一条线。
输入 | 输出 | |
---|---|---|
A | B | A 与非 B |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
或非门(非-或)门会翻转或门的逻辑。不满足或门逻辑的唯一组合是 1,其中两个输入都是 0。这表示为 A+B,在上面加上一条线。
输入 | 输出 | |
---|---|---|
A | B | A 或非 B |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
屏蔽用于确定位的状态,位可以是 0 或 1。在以下示例中,使用与逻辑运算符来确定第三位有效位的状态。
与
屏蔽
___________
清除用于将寄存器的内容重置为全 0。这可以使用与逻辑运算或异或逻辑运算来完成。你需要知道两种方法才能参加考试。
与门 | 异或门 |
---|---|
与 屏蔽 ___________ 已清除的寄存器 |
异或 屏蔽 ___________ 已清除的寄存器 |
加密将数据转换为密文。除非知道用于加密数据的原始密钥,否则无法读取此密文,该过程称为解密。为了加密和解密数据,对密文使用异或逻辑运算符。
加密 | 解密 |
---|---|
异或 密钥 ___________ 密文 |
异或 密钥 ___________ 原始数据 |