逻辑运算和指令简介-计算机导论

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：在2.4节中我们讨论了逻辑代数的基本概念，介绍了三种最基本的逻辑运算：逻辑与、逻辑或和逻辑非。本节介绍机器指令实现的逻辑运算，我们称这类指令为逻辑机器指令。逻辑机器指令通常在两种情况下会用到。

在2.4节中我们讨论了逻辑代数的基本概念，介绍了三种最基本的逻辑运算：逻辑与（AND）、逻辑或（OR）和逻辑非（NOT）。本节介绍机器指令实现的逻辑运算，我们称这类指令为逻辑机器指令。

2.4节中讨论的逻辑运算是一位符号的逻辑运算。我们可以把逻辑运算的概念扩展到多位。多位逻辑运算是一位逻辑运算的迭加，即在多位逻辑运算中每一位都只是按照一位逻辑运算的定义进行的。例如，一个多位逻辑与（AND）运算的例子如下：

一个多位逻辑或（OR）运算的例子如下：

一个多位逻辑非（NOT）运算的例子如下：

逻辑机器指令的使用方法和前面所述的加法指令的使用方法类同，即把要进行逻辑运算的一个操作数先存放在一个通用寄存器中，然后用该寄存器中的数值和一个内存单元中的数值做逻辑运算，逻辑运算结果仍存放在通用寄存器中。(www.chuimin.cn)

逻辑机器指令通常在两种情况下会用到。一种情况是机器状态的检测。在计算机中，计算机很多部件的各种状态组成一个称作状态字的0、1码。编码0表示一种状态（如正常），编码1表示另一种状态（如故障）。若要判断某个设备的工作状态，只需取出状态字的该位代码后，判断其是0还是1即可。

另一种情况是程序设计中的组合条件判断。例如用高级程序设计语言编写的程序中经常有这样的组合条件判断语句：

if（x＞0&&x＜10）

符号“&&”表示逻辑与，该语句表示“假如x＞0并且x＜10”。我们说过，用高级程序设计语言编写的程序最终要转换成机器语言程序的形式，计算机才能理解并执行，该组合条件判断语句最终将转变为包括逻辑与指令在内的一组机器指令。