二:二进制数的算术运算与逻辑运算
(2013-03-16 05:30:08)分类: 数字电路基础 |
1.二进制数的算术运算
(1)加法运算
A.运算法则:
0+0=0,
0+1=1,
1+0=1,
1+1=10(逢二进一,向高位进位)。
B.实例
【例1】1101110+101101=10011011
+00101101
=10011011
【例2】1111010+10101001=100100011
+10101001
=100100011 (有进位)
(2)减法运算
A.运算法则:
0-0=0,
1-0=1,
1-1=0,
10-1=1(向高位借位,借一当二)。
B.实例
【例1】10011011-1101110=101101
-01101110
=00101101
【例2】10101011-1111010=110001
-01111010
=00110001
2.二进制数的逻辑运算
•
逻辑运算结果是“1”或“0”,它代表了所要研究问题的两种状态或可能性,赋予逻辑含义,可以表示“真”与“假”、“是”与“否”、“有”与“无”。
• 计算机中,只有用“1”或“0”两种取值表示的变量,即具有逻辑属性的变量称为逻辑变量。
• 逻辑运算与算术运算的主要区别是:逻辑运算是按位进行的,位与位之间不像加、减运算那样有进位或借位的联系。
•
逻辑运算包括三种基本运算:逻辑加法、逻辑乘法和逻辑否定。此外,还可以导出异或运算、同或运算以及与或非运算等。下面介绍4种运算:
(1)逻辑加法(又称“或”运算)
A.运算符
逻辑加法通常用符号“+”或“∨”来表示。
设逻辑变量A、B、C,它们的逻辑加运算关系是:A+B=C 或者写成 A∨B=C,读作“A或B等于C”。
B.逻辑加运算规则
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 1
结论:在给定的逻辑变量中,只要有一个为1,“或”运算的结果就为1。
(2)逻辑乘法(又称“与”运算)
A.运算符
逻辑乘法通常用符号“×”或“∧”或“Ÿ”表示。
设逻辑变量A、B、C,它们的逻辑乘运算关系是:AB = C ,A ∧ B = C , AŸB = C。读作“A与B等于C”。
B.逻辑乘运算规则
A × B = C
0 × 1 = 0
1 × 0 = 0
1 × 1 = 1
结论:逻辑乘法是“与”的含义,它表示只有参加运算的逻辑变量取值都为1时,逻辑乘积才等于1。
(3)逻辑否定(非运算)
A.运算符
逻辑非运算是在逻辑变量的上方加一横线。
B.运算规则
设逻辑变量A,其运算规则为:
A
0
1
(4)异或逻辑运算
A.运算符
“异或”运算通常用符号“⊕”表示。
B.运算规则
按位加,即不带进位的加法。
设逻辑变量A、B、C,它的运算规则为:A ⊕B = C ,读作:“A同B‘异或’等于C”。
A⊕B = C
0⊕0 = 0
0⊕1 = 1
1⊕0 = 1
1⊕1 = 0
结论:在A、B两个逻辑变量中,只要两个逻辑变量的值相同,“异或”运算的结果就为0;当两个逻辑变量的值不同时,“异或”运算的结果才为1。
以上介绍的四种逻辑运算在汇编和高级语言里,常用“OR”表示“或”,“AND”表示“与”,“NOT”表示“非”,“XOR”表示“异或”。
需要指出的是,计算机可以一次对不同种类的多个逻辑变量进行运算,它们将按照逻辑运算符的优先顺序进行,最终出现一个结果“真”(用1表示)或“假”(用0表示)。