IPBRAIN / 論理演算
0と1から、
回路の仕組みが見えてくる。
スイッチを切り替えて、論理式・図・数字のつながりを確かめよう。
論理式の「・」はAND、「+」はORです。通常の足し算とは異なり、ORでは1+1=1。¬はNOT(反転)を表します。
ベン図で見る
色の付いた領域は出力が1になる条件。◎は現在の入力です。外枠Uは全体集合を表します。
真理値表で確かめる
「現在」の行が、スイッチの状態と対応しています。
入力を切り替える
ゲートは名前付きのブロックで表示しています。点灯した線は1、消えた線は0。電気回路を簡略化した学習モデルです。
回路の使い道 / ADDER
回路を組み合わせると、足し算ができる
電卓などの計算処理につながる、4ビット加算器の学習モデルです。0〜15同士の足し算を、4個の「全加算器」で計算します。各桁はA・Bと右の桁からの桁上がりを受け取り、和と次の桁への桁上がりを出します。
枠全体が1つの4ビット加算器です。A・Bが各桁に入り、緑の線は1、灰色の線は0を表します。矢印に沿って、1の位から次の桁へ桁上がりを渡します。
S0〜S3は各桁の和、C1〜C4は次の桁への桁上がりです。最後のC4が結果の16の位になります。スマホでは接続を上から下へ表示します。
各桁の内部を詳しく見る
確認する桁を選んでください。
全加算器1個はXORを2個、ANDを2個、ORを1個組み合わせて作れます。Cinは入る桁上がり、Coutは出る桁上がり、P・G・Hは途中の信号の名前です。同じ名前の信号は同じ値を使います。入力した10進数を2進数にして計算するモデルで、電卓のキー配線や表示回路そのものを再現したものではありません。
8本のビットを並列に計算する
0〜255を入力するか、各ビットを押して切り替えます。出力のビットを選ぶと、その桁の回路を下に表示します。
各桁を独立して計算するため、桁上がりはありません。NOT・NAND・NORの反転は8ビットの範囲に限定します。
サブネット計算にもANDが使われる
IPアドレスとサブネットマスクをビットごとにANDすると、ネットワークアドレスになります。
例:192.168.1.170 /26 の最後の8ビットでは、170 AND 192 = 128。ネットワークアドレスは192.168.1.128です。