논리 연산

기본적인 논리 연산들

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논리 연산을 위한 하드웨어 모듈

하드웨어의 구성

입력 비트들은 모든 논리 게이트들을 통과

출력 선택 신호들에 의하여 멀티플렉서의 네 입력들 중의 하나를 출력

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N-비트 논리 연산장치

N-비트 데이터들을 위한 논리 연산장치

기본 논리 모듈들을 병렬로 접속

4-비트 논리 연산장치

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AND 연산 / OR 연산

AND 연산 : 두 데이터 단어들의 대응되는 비트들 간에 AND 연산을 수행

A = 1 0 1 1 0 1 0 1

B = 0 0 1 1 1 0 1 1

-------------------

0 0 1 1 0 0 0 1 (연산 결과)

OR 연산 : 두 데이터 단어들의 대응되는 비트들 간에 OR 연산을 수행

A = 1 0 0 1 0 1 0 1

B = 0 0 1 1 1 0 1 1

-------------------

1 0 1 1 1 1 1 1 (연산 결과)

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XOR 연산 / NOT 연산

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XOR 연산 : 두 데이터 단어들의 대응되는 비트들 간에 exclusive-OR 연산을 수행

A = 1 0 0 1 0 1 0 1

B = 0 0 1 1 1 0 1 1

-------------------

1 0 1 0 1 1 1 0 (연산 결과)

NOT 연산 : 데이터 단어의 모든 비트들을 반전(invert)

A = 1 0 0 1 0 1 0 1 (연산 전)

-------------------------------

0 1 1 0 1 0 1 0 (연산 후)

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선택적-세트 연산 / 선택적-보수 연산

선택적-세트(selective-set) 연산 : B 레지스터의 비트들 중에서 1로 세트된 비트들과 같은 위치에 있는 A 레지스터의 비트들을 1로 세트 <XOR 연산 이용>

A = 1 0 0 1 0 0 1 0 (연산 전)

B = 0 0 0 0 1 1 1 1

-------------------

A = 1 0 0 1 1 1 1 1 (연산 후)

선택적-보수(selective-complement) 연산 : B 레지스터의 비트들 중에서 1로 세트된 비트들에 대응되는 A 레지스터의 비트들을 보수로 변환 <XOR 연산 이용>

A = 1 0 0 1 0 1 0 1 (연산 전)

B = 0 0 0 0 1 1 1 1

-------------------

A = 1 0 0 1 1 0 1 0 (연산 후)

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마스크 연산

마스크(mask) 연산 : B 레지스터의 비트들 중에서 값이 0인 비트들과 같은 위치에 있는 A 레지스터의 비트들을 0으로 바꾸는(clear하는) 연산 <AND 연산 이용>

용도 : 단어내의 원하는 비트들을 선택적으로 clear하는 데 사용

[예]

A = 1 1 0 1 0 1 0 1 (연산 전)

B = 0 0 0 0 1 1 1 1

-------------------

A = 0 0 0 0 0 1 0 1 (연산 후)

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삽입 연산

삽입(insert) 연산 : 새로운 비트 값들을 데이터 단어내의 특정 위치에 삽입

방법 : ① 삽입할 비트 위치들에 대하여 마스크(AND) 연산 수행 ② 새로이 삽입할 비트들과 OR 연산을 수행

A = 1 0 0 1 0 1 0 1

B = 0 0 0 0 1 1 1 1 마스크 (AND 연산)

-------------------

A = 0 0 0 0 0 1 0 1 첫 단계 결과

B = 1 1 1 0 0 0 0 0 삽입 (OR 연산)

-------------------

A = 1 1 1 0 0 1 0 1 최종(삽입) 결과

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비교 연산

비교(compare) 연산

A와 B 레지스터의 내용을 비교  exclusive-OR 연산

만약 대응되는 비트들의 값이 같으면, A 레지스터의 해당 비트를 0 세트

만약 서로 다르면, A 레지스터의 해당 비트를 1 세트

모든 비트들이 같으면, Z 플래그를 1 세트

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A = 1 1 0 1 0 1 0 1

B = 1 0 0 1 0 1 1 0

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A = 0 1 0 0 0 0 1 1 (연산 결과)

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