CPUを学ぶ「論理回路」

こんにちは☆

Linux大学ハードウェア学部講師のツバメです。

本日のテーマは「論理回路」です。

コンピュータは、論理回路と呼ばれる電子回路で作られています。
論理回路は、電流のオンとオフという2つの状態だけを扱うので、
2種類の数字を使う2進数と相性が良いのです。

電流のオン・オフはスイッチで操作できるので、スイッチと電流の組み合わせで
見ていくと、論理回路の動作がよくわかります。

論理回路には、AND、OR、NOTの3種類の基本演算があります。
AND演算は、2つの入力が両方とも1の場合だけ出力が1になります。
OR演算は、2つの入力のどちらか一方でも1なら、出力が1になります。
NOT演算の入力は1つで、出力は常に入力の逆になります。

これらの演算を行う回路要素のことを、論理ゲートといいます。
また、すべての入力の組み合わせに対し、どのような出力が
得られるかを表にしたものを真理値表といいます。

真理値表の結果に合うように3種類の論理ゲートを組み合わせる
ことで、どんな論理回路でも実現できます。

AND、OR、NOTなどの回路は、LSIチップの中で、数個のトランジスタによって
作られています。現在は、何千個もの論理ゲートを組み合わせて作られています。