第2章　ハードウエア

抄録

近代論理学はAND，OR，NOTの3つの論理回路の組み合わせを用いることにより，論理的な演算であればどのような複雑な論理でも表現が可能である。この3つの基本論理回路を用いてXOR回路が考えられ，次に，XOR回路とAND回路から半加算回路が生まれ，1ビットの足し算が可能となる。さらに半加算回路を2つ組み合わせると複数桁の足し算が可能な全加算回路が生まれた。次に2の補数の理論を用いることで，全加算回路とNOT回路の組み合わせで引き算が可能となる。さらに掛け算と割り算は，シフトレジスタと呼ばれるビットを左右にシフトさせることができる回路から実現できる。現在主流で使われているノイマン型コンピュータは，AND，OR，NOTの3つの論理回路から，演算装置，記憶装置，そして制御装置を構成し，記憶装置にプログラムとデータを配置して，プログラムの手順に従って効率的に演算ができる仕組みを構築している。本章では，これらの仕組みの理解を目的として論理回路の基礎とコンピュータの仕組みについて解説する。