【誰でもわかる基本情報シリーズ】13.「半加算器と全加算器」

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みなさんこんにちは!おさかなです!

今回から「誰でもわかる基本情報シリーズ」というテーマで「基本情報技術者試験」に合格するための知識をご紹介していきます!

第13弾は「半加算器と全加算器」について、書いていこうと思います!

それでは、レッツゴー!!!!!

想定読者
・「基本情報技術者試験」を受験しようと思っている人
・「基本情報」に必要な知識を身に着けたい人
・IT初心者の人

前回の復習

前回は「論理演算と論理回路」について記号や意味を詳しく学習していきました。

【誰でもわかる基本情報シリーズ】12.「論理演算と論理回路」
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今回は「半加算器と全加算器」について学習していきたいと思います。

加算器って何?

そもそも「加算器」とは、CPUの中にある回路のことで、コンピューターの足し算が行われている場所です。

加算器には2種類あって、1桁の2進数を足し算する半加算器」と、2桁以上の2進数を足し算する全加算器」です。

 

おさかな
おさかな

順番に詳しく解説していくよ!

はじめから読みたい方はコチラ↓

【誰でもわかる基本情報シリーズ】1.「ハードウェアとソフトウェア」
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半加算器

半加算器とは、2進数1桁の足し算をする回路です。1桁の足し算には、4つのパターンがあります。

1.
0
+   0
———
0
2.
0
+   1
———
1
3.
1
+   0
———
1
4.
1
+   1
———
10
1~3のパターンでは、合計が1桁で済みますが、4の時は桁上がりして、2桁になります。
半加算器で4の結果を記録するためには、合計値(S)の1桁目の値と、桁上がりした2桁目の値(C)の結果を記憶しておかなくてはなりません。

   X
+   Y
———
CS
↑↳合計値
桁上がり

おさかな
おさかな

ちなみに
Sは英語で「合計」を表す「Sum

Cは英語で「桁上がり」を表す「Carry
の頭文字だよ!

 

このようなXとYの加算結果をSとCで表した一覧を、真理値表にするとこんな感じです!
表のCをよく見てみると、XとYの論理積(AND)になっているのがわかります。
またSは、XとYの排他的論理和(XOR)になっています。
それぞれの「MIL記号」を使って図にするとこんな感じになります。
【誰でもわかる基本情報シリーズ】11.「シフト演算」
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全加算器

全加算器とは、下の桁から桁上がりを加算できる加算器のことです。
主に2桁以上の2進数を足し算するときに使用します。

   Z ←下位からの桁上がり
XX
+   YY
———
 CSS
↑↳合計値
上位への桁上がり
全加算器の計算パターンをまとめて真理値表にしてみるとこんな感じ。
全加算器の論理回路は、「半加算器」と「論理和」の回路を組み合わせたものになり、それぞれの「MIL記号」を使って図にするとこんな感じになります。
【誰でもわかる基本情報シリーズ】3.「2進数、10進数」
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今回の学習内容まとめ

・「加算器」とは、CPUの中にある回路のこと。
・加算器には「半加算器」と「全加算器」の2種類がある。
・半加算器とは、2進数1桁の足し算をする回路のこと。
・全加算器とは、下の桁から桁上がりを加算できる加算器のことで、主に2桁以上の2進数を足し算をする回路のこと。

おさかなが参考にした「書籍」一覧↓

(PDF・スマホ単語帳付)かんたん合格 基本情報技術者教科書 令和2年度

令和02年 イメージ&クレバー方式でよくわかる 栢木先生の基本情報技術者教室 情報処理技術者試験

キタミ式イラストIT塾 基本情報技術者 令和02年 (情報処理技術者試験)

令和02年【春期】【秋期】 基本情報技術者 合格教本

感想・まとめ

今回は「半加算器と全加算器」について、書いていきました…!

いかがだったでしょうか?

半加算器と全加算器の理解が進むと、論理回路図の読み取りも1歩踏み込んで、できるのでかなり便利です!しっかりと復習して積極的に活用していきましょう!

「失敗」ばっかりで落ち込んでいるあなたへ。失敗は行動に対する「結果」でしか得られない。
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それでは今回はこの辺で!

ここまで読んでくださり、ありがとうございました!

おさかなでした!

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