1.1.4 Представяне на логическите данни

Presentation of logical data

Логическите данни представляват логическите константи "лъжа" и "истина" и тъй като са само две, те се кодират с двоичните цифри 0º”лъжа”, 1º”истина”. В случаите, когато полето, в което се представят данните, е многоразрядно, каквото е например разрядното поле на цифровите процесори, логическите константи се представят чрез запълване на полето с една и съща двоична цифра: 00...0=”лъжа” или 11...1=”истина”. Логическите данни се декларират в езиците за програмиране от високо ниво с ключовата дума за тип bolean, която определя и формàта (дължината) на полето за представянето им на един байт (8 [b]).

Изложеното тук по-долу и в последствие предполага, че читателят е запознат с алгебрата на логиката, логическите елементи, синтеза на логически функции и теорията на крайните автомати.

Изчислителните устройства оперират с логическите данни като изпълняват известните логически операции:

- логическо отрицание НЕ , (NOT) , notX , ;

- логическо събиране (дизюнкция) ИЛИ , (OR) , ;

- логическо умножение (конюнкция) И , (AND) , ;

- логическа нееквивалентност (NEQ) , , Mod2(X,Y) ;

- логическа еквивалентност (EQ) , .

Операция EQ обикновено се реализира без фиксиране на резултата. В повечето реални машинни реализации операцията се използва за формиране на признаците на резултата, т.е. като тест. С признаците на резултата, техния смисъл, формиране и актуалност читателят ще бъде запознат в глава 3 на тази книга.

Следващите операции:

- щрих на Шефер (NOR) , ;

- стрелка на Пирс (NAND) ,

и други елементарни логически операции от функционално пълното множество логически функции от два аргумента, в чист вид не се реализират. Читателят лесно може да се досети, че те могат да се изпълнят в комбинация от реализираните.

Непосредствено реализираните в цифровите процесори логически операции обикновено са малко на брой. Те нямат решаваща роля и могат да се приемат за помощни. Например операция логическо умножение се използва най-често за маскиране (прикриване, скриване, не пропускане) на отделни части от разрядната мрежа. Маскирането, като похват за отделяне на части от данновите единици (порции), е често възникваща алгоритмична потребност. Изпълнението на тези операции в аритметично-логическото устройство е поразрядно (самостоятелно за всеки бит на разрядната мрежа по отделно). Поразрядно означава, че резултатът във всеки отделен разряд зависи единствено от стойностите в съответните разряди на операндите. Например:

В програмирането на асемблерен език много често логическата операция NEQ от еднакви операнди (XÅX) се използва за нулиране на съдържанието на даден регистър, което илюстрира следващия пример

Резултатите се получават в многофункционалната логическа схема на основния суматор, който се настройва според необходимата операция. Синтезът и функционирането на този вид суматор и неговата принципна логическа схема са изяснени в книга [2].

В резултат на логическите операции се получават нови логически стойности или стойности, които потребителят желае да интерпретира по свой собствен начин. Същото се отнася и до формираните признаци на резултата, за които по-късно в тази книга отново ще се говори. За тези ефекти на логическите операции читателят може да прочете още в книга [4].

Следващият раздел е:

1.1.5 Представяне на символните данни (Presentation of character data)