컴퓨터 구조 - 논리연산

컴퓨터 구조 - 논리연산

 

컴퓨터 구조애서 기본적인 논리 연산은 NOT, AND, OR, XOR이 있다.

 

AND 연산 : 두 데이터 단어들의 대응되는 비트들 간에 AND 연산을 수행 ex) 데이터 둘 다 1일 때 1

OR 연산   : 두 데이터 단어들의 대응되는 비트들 간에 OR 연산을 수행 ex) 데이터 둘 중 하나가 1이거나 둘 다 1 일때 1

XOR 연산 : 두 데이터 단어들의 대응되는 비트들 간에 XOR 연산을 수행 ex) 두 데이터가 다를때 1

NOT 연산 :  데이터의 모든 비트들을 반전 ex) 1 0 -> 0 1

 

또한 연산하는 방식에 따라 여러가지로 나눌 수가 있다.

 

선택적-세트 연산 : B 레지스터의 비트들 중에서 1로 세트 된 비트들과 같은 위치에 있는 A 레지스터의 비트들을 1로 세트 <OR 연산 이용>

 

 A = 1 0 0 1 0 0 1 0

 B = 0 0 0 0 1 1 1 1

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

A =  1 0 0 1 1 1 1 1

 

선택적-보수 연산 : B레지스터의 비트들 중에서 1로 세트 된 비트들에 대응되는 A 레지스터의 비트들을 보수로 변환<XOR 연산 이용>

 

 A = 1 0 0 1 0 1 0 1

 B = 0 0 0 0 1 1 1 1

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

 A = 1 0 0 1 1 0 1 0

 

 

마스크 연산 : B 레지스터의 비트들 중에서 값이 0인 비트들과 같은 위치에 있는 A 레지스터의 비트들을 0으로 바꾸는 연산<AND 연산 이용> 용도 : 단어 내의 원하는 비트들을 선택적으로 clear하는 데 사용

 

A = 1 1 0 1 0 1 0 1

B = 0 0 0 0 1 1 1 1

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

A = 0 0 0 0 0 1 0 1

 

삽입 연산 : 새로운 비트 값들을 데이터 단어내의 특정 위치에 삽입

1) 삽입할 비트 위치들에 대하여 마스크 연산 수행

2) 새로이 삽입할 비트들과 OR 연산을 수행

 

A = 1 0 0 1 0 1 0 1     //마스크 연산 수행

B = 0 0 0 0 1 1 1 1

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

A = 0 0 0 0 0 1 0 1 //OR연산

B = 1 1 1 0 0 0 0 0 

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

A = 1 1 1 0 0 1 0 1  //최종삽입 결과

 

비교 연산 : A와 B 레지스터의 내용을 비교 ->XOR 연산

-> 대응되는 비트들의 값이 같으면 0으로 세트

-> 모든 비트들이 같으면, Z 플래그를 1로 세트

 

A = 1 1 0 1 0 1 0 1

B = 1 0 0 1 0 1 1 0

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

A = 0 1 0 0 0 0 1 1

 

시프트 연산

 

논리적 시프트 : 레지스터 내의 데이터 비트들을 왼쪽 혹은 오른쪽으로 한 칸씩 이동

 

좌측 시프트

• 모든 비트들을 좌측으로 한 칸씩 이동
• 최하위 비트로는 '0'이 들어오고, 최상위 비트는 버림.

우측 시프트

• 모든 비트들을 우측으로 한 칸씩 이동
• 최상위 비트로 0이 들어오고, 최하위 비트는 버림.

직렬 데이터 전송

- 시프트 연산을 데이터 비트 수만큼 연속적으로 수행함으로써 두 레지스터들 사이에 한 개의 선을 통하여 전체 데이터를 이동하는 동장.

 

산술적 시프트 : 수를 나타내는 데이터에 대한 시프트

방법 : 시프트 과정에서 부호 비트는 그대로 유지시키고, 수의 크기를 나타내는 비트들만 시프트.

즉 부호가 있으면(-) 이를 가만히 놔두고 나머지 비트들을 시프트해준다.

 

RLC : C플래그를 포함하는 좌측 순환 시프트 연산

RRC : C플래그를 포함하는 우측 순환 시프트 연산