什麼是位元 NOR 運算計算機?
這個工具會使用公式 result = \sim(A \mathbin{|} B) 計算兩個整數的位元 NOR 運算。NOR(即「NOT OR」,反或閘)是一種基本的邏輯運算:它會先對每一對對應的位元執行 OR(或)運算,再將結果取反。只有當兩個輸入位元都為 0 時,輸出位元才會是 1。NOR 具備「功能完備性」——任何其他邏輯閘都可以單獨用 NOR 閘組合而成,這正是它在數位電子領域如此重要的原因。
如何使用
輸入兩個整數(A 與 B),再選擇位元寬度(8、16、32 或 64 位元)。計算機會回傳在該寬度下以無號值(unsigned)解讀的 NOR 結果,同時顯示中間的 OR 運算值以及二進位表示法。選擇較小的位元寬度只是將較高的位元遮罩(mask)掉,在模擬固定寬度暫存器時相當實用。
公式說明
兩個位元做 OR 運算時,只要其中一個位元為 1,結果就是 1。NOR 則會把這個結果取反,因此每個位元都遵循以下真值表:0 NOR 0 = 1、0 NOR 1 = 0、1 NOR 0 = 0、1 NOR 1 = 0。由於單純的取反(~)會把所有高位元都設為 1,因此我們會用以下公式對結果進行遮罩,使其落在所選的無號位元寬度範圍內。
實例演算
假設在 8 位元寬度下,A = 12(二進位 1100),B = 10(二進位 1010)。A \mathbin{|} B = 1110 = 14。在 8 位元範圍內取反後得到 11110001 = 241。因此在 8 位元寬度下,12 NOR 10 = 241。
NOR 真值表和位寬遮罩
按位 NOR 運算將兩個運算數逐位組合。對於每一對位,它首先計算 OR,然後反轉結果。換句話說,輸出位僅當兩個輸入位都是 0 時才為 1;在所有其他情況下,輸出位為 0。這是 OR 的否定,因此得名 NOR(NOT-OR)。
| A | B | A | B | NOR = ~(A | B) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
因為 NOT 步驟反轉了每一位,結果取決於所選的位寬。在 OR 運算數並反轉後,該值被遮罩到寬度 n 使用 2^{n}-1,以便僅保留最低的 n 位。下面顯示了每個支持寬度的遮罩。
| 位寬 n | 遮罩 2^{n}-1(十進位) | 最大無符號值 |
|---|---|---|
| 8 | 255 | 255 |
| 16 | 65535 | 65535 |
| 32 | 4294967295 | 4294967295 |
| 64 | 18446744073709551615 | 18446744073709551615 |
例如,在 8 位寬時 A = 12 和 B = 10:12 | 10 = 14,而 \sim 14 遮罩到 8 位給出241。中間 OR 結果 12 | 10 = 14 可獨立驗證。
關鍵術語
- 按位 NOR
- 產生結果的運算,其每一位僅當兩個運算數的對應位都是 0 時才為 1。它定義為 OR 結果的反轉:NOR = \sim(A | B)。
- OR(按位)
- 如果兩個對應的輸入位中至少有一個是 1,則將每個結果位設置為 1;如果兩個都是 0,則設置為 0 的運算。
- NOT / 反轉 (~)
- 翻轉每一位的一元運算:每個 0 變為 1,每個 1 變為 0。在 NOR 中,它應用於 OR 結果,其效果受所選位寬的限制。
- 位寬
- 用於表示值的位數(此處為 8、16、32 或 64)。它決定了反轉結果保留多少位,因此決定了輸出的數值範圍。
- 遮罩
- 使用按位 AND 與像 2^{n}-1 這樣的值一起,僅保留最低的 n 位並丟棄更高的位。這將 NOR 結果限制在所選寬度內。
- 無符號整數
- 沒有符號位的整數表示,因此所有位模式表示從 0 到 2^{n}-1 的非負值。NOR 結果報告為無符號值。
- 函數完整(通用)閘門
- 可以使用其自身的複製構建任何布林函數的閘門。NOR 在函數上是完整的:AND、OR 和 NOT 都可以從 NOR 閘門單獨構建,這就是為什麼它被稱為通用閘門。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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