第一章 數位邏輯
1－1
第一節 布林代數與邏輯閘
1－3
第二節 邏輯簡化
1－12
第三節 組合電路
1－23
第四節 循序電路
1－35
第二章 計算機組織與結構
2－1
第一節 計算機硬體簡介
2－3
第二節 微處理器
2－21
第三節 記憶體實作
2－38
第四節 週邊設備與安竇定律
2－54
第三章 資料表示法
3－1
第一節 數字系統
3－3
第二節 數字資料表示法
3－10
第三節 文字與多媒體資料
3－21
第四節 錯誤的偵測與修正
3－35
第四章 程式語言
4－1
第一節 軟體類型與智慧財產權
4－3
第二節 程式語言簡介
4－16
第三節 結構化程式設計
4－35
第四節 常見資料型態與運算子
4－48
第五節 巨集置換與函式呼叫
4－65
第六節 物件導向與程序導向
4－80
第五章 作業系統
5－1
第一節 作業系統簡介
5－3
第二節 行程與執行緒
5－17
第三節 同步與死結
5－31
第四節 記憶體管理
5－41
第五節 檔案組織與檔案配置
5－54
第六章 資料庫應用
6－1
第一節 資訊系統開發概論
6－3
第二節 資料庫簡介
6－18
第三節 實體關聯模型與資料庫綱要
6－29
第四節 資料庫正規化
6－37
第五節 關聯代數與 SQL 語法
6－45
第七章 資料結構與演算法
7－1
第一節 演算法的分析與設計
7－3
第二節 基本資料結構
7－14
第三節 樹狀結構
7－31
第四節 圖形理論
7－48
第五節 搜尋演算法
7－70
第六節 排序演算法
7－85
第八章 電腦網路
8－1
第一節 網路概論
8－3
第二節 應用層與傳輸層
8－19
第三節 網路層與連結層
8－40
第四節 區域網路與上網方式
8－61
第九章 資訊安全與網路應用
9－1
第一節 資訊安全概論
9－3
第二節 基礎密碼學
9－21
第三節 加密法應用
9－33
第四節 網路應用與資訊化社會
9－48
第十章 實力測驗（模擬試題暨最新試題）
10－1
第一回
10－3
第二回
10－13
第三回
10－24
第一章 數位邏輯 1－3
1-1
布林代數與邏輯閘
一、布林代數（Boolean Algebra） 英國數學家 George Boole 提出，以代數符號處理邏輯運算的一組結構 與規則，又稱符號邏輯（Symbolic Logic）。 常見運算子： AND：及運算，又稱乘法運算，符號 X Y 或 X＊Y。 真值表
補充說明 ※二輸入同為 1，輸出才為 1 ※邏輯閘符號，如下圖：
OR：或運算，又稱加法運算，符號 X Y。 真值表
補充說明
※一輸入為 1，輸出即為 1 ※邏輯閘符號，如下圖：
1－4 計算機概論（大意）
NOT：反運算，符號 X’或 X 。 真值表
補充說明
※1 變 0；0 變 1 ※邏輯閘符號，如下圖：
NAND：反及運算，符號(X Y)’或(X’ Y’)。 真值表
補充說明
※先求 AND，再求 NOT ※邏輯閘符號，如下圖：
NOR：反或運算，符號(X Y)’或(X’ Y’)。 真值表
補充說明
※先求 OR，再求 NOT ※邏輯閘符號，如下圖：
XOR（eXclusive OR）：互斥運算，符號 X♁Y 或 X’Y XY’。 真值表
補充說明
※二輸入不同（互斥），輸出為 1 ※邏輯閘符號，如下圖：
第一章 數位邏輯 1－5
XNOR （ eXclusive NOR）：反互斥（相等）運算，符號 X ☉ Y 或
X’Y’ XY。 真值表
補充說明
※二輸入相同，輸出為 1 （互斥後求反運算） ※邏輯閘符號，如下圖：
衍生應用： 近代電晶體元件符合二元變數特性，可實作布林代數基本運算子。 以布林代數堆積各種算術邏輯運算，為電腦系統的重要基礎。 二、萬用邏輯閘（Universal Logic Gate） NAND/NOR Gate 可模擬三種基本邏輯閘，故稱萬用邏輯閘。 等效電路 321：跨類 3；同類 2；NOT 都是 1，自己接自己。 NAND 模擬 AND：同類 2 二個 NAND 模擬一個 AND
NOR 模擬 OR：同類 2 二個 NOR 模擬一個 OR
NAND 模擬 OR：跨類 3 三個 NAND 模擬一個 OR
NOR 模擬 AND：跨類 3 三個 NOR 模擬一個 AND
NOT 都是 1，自己接自己 一個 NAND 模擬一個 NOT
NOT 都是 1，自己接自己 一個 NOR 模擬一個 NOT
1－6 計算機概論（大意）
三等簡答 線路圖中每個方塊代表同一類型的邏輯閘（Gate）。
試問： 上述線路圖若輸入資訊組為（X 0、Y 0、Z 1），則輸出為（W 0）；且，若輸入資訊組為（X 0、Y 1、Z 0），則輸出為（
W 1）。試問方塊所代表的是何種邏輯閘（AND、OR 或 XOR）？ 當輸出為（W 0）時，請列出線路圖之所有可能的輸入資訊組。 【調查局】 ：以 OP 表示方塊，依線路圖，得 W (X OP Y)OP(Y’ OP Z)。 分析如下，得方塊為 XOR 運算。 若 OP 為 AND：(X, Y, Z)(0, 0, 1), W (0 0)(1 1) 0；(X, Y, Z)(0, 1, 0), W (0 1)(0 0) 0，不符。 若 OP 為 OR：(X, Y, Z)(0, 0, 1), W (0 0)(1 1)
1；(X, Y, Z)(0, 1, 0), W (0 1)(0 0) 1，不符。 若 OP 為 XOR：(X, Y, Z)(0, 0, 1), W (0♁0)♁(1♁1)
0；(X, Y, Z)(0, 1, 0), W (0♁1)♁(0♁0) 1，符合。 W 真值表如下：當(X, Y, Z)(0, 0, 1)、(0, 1, 1)、(1, 0, 0)與(1,
1, 0)時，W 0。 X
Y
Z
Y’
A X♁Y
B Y’♁Z
W A♁B
0 0 0 0 1
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
1 1 0 0 1
0 0 1 1 1
1 0 0 1 1
1 0 1 0 0
第一章 數位邏輯 1－7
1 1 1
0 1 1
1 0 1
1 0 0
1 0 0
0 0 1
1 0 1
請回答以下有關邏輯設計的問題： 何謂通用邏輯閘（Universal Gate）？ 請證明 NAND 邏輯閘是一個通用邏輯閘。
【鐵高員】
：可模擬 AND/OR/NOT 三種基本邏輯閘，稱通用邏輯閘，如
NAND/NOR Gate。 NAND Gate：等效電路 321：跨類 3；同類 2；NOT 都是 1，自 己接自己。 二個 NAND 模擬一個 AND：
三個 NAND 模擬一個 OR：
一個 NAND 模擬一個 NOT：
試用真值表法（True Table）證明右式成立：A♁B NOT(A☉B)；式中 ♁為 XOR 閘，☉為 XNOR 閘。
【原三】
：XOR，互斥運算，兩輸入不同（互斥），輸出為 1；XNOR，相等 運算，兩輸入相同（相等），輸出為 1 ；真值表如下， A ♁ B
NOT(A☉B)。
1－8 計算機概論（大意）
A
B
A♁B
A☉B
NOT(A☉B)
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 1
0 1 1 0
四等選擇、國營事業 一電路如下圖所示，其中 TS （ Three-state ）表示三態閘， Inv （
Inverter）表示反向器，試問該電路的布林函數（F）為何？
F A B AB
F AB AB
FAB
F AB
【鐵員】
：需 ENABLE 的電路，稱三態閘（注意致能端有無「。」） ；F A B A B 。 一電路如下圖所示，其中 TG（Transmission Gate）表示傳輸閘， 試問該電路的功能為何？
AND
OR
XOR
XNOR 【身四】
：電路分析如下。 傳輸閘表致能電路（Enable，開關），致能輸入有二端，
第一章 數位邏輯 1－9
分別連接同一訊號的 E（直接連）與 E’（有小圓圈，表
NOT），且 E 1 表 Enable，可輸出。 由 TG0，E B’，輸出 A B’；由 TG1，E B，輸 出 A’ B。 由上可知，F A B’ A’ B（並聯，取），故功 能為 XOR。 給定 16 位元運算元 A 如下：(1000 1110 1010 0101)2，今欲使用運
算子與運算元 B 以將位於運算元 A 所有偶數位置之位元值設定為
0，試問使用的運算子與運算元 B 應為何者？（設 A 中位元位置的 編號為最右方者稱為 0，次右方者稱為 1，餘類推。） XOR, (1010 1010 1010 1010)2 XOR, (0101 0101 0101 0101)2 AND, (1010 1010 1010 1010)2 AND, (0101 0101 0101 0101)2
【鐵員】
根據以下真值表，應採用之線路為下列何者？ 輸入
A 0 0 1 1
輸出
B 0 1 0 1
Y 1 0 0 0
【地四】 在邏輯電路中，令 AND Gate 最少可用 x 個 NAND Gate 表示，OR
Gate 最少可用 y 個 NAND Gate 表示，NOT Gate 最少可用 z 個
1－10 計算機概論（大意）
NAND Gate 表示，假設上述 AND、OR、NAND Gates 均為具有二 個輸入者，則 x y z ？ 4
5
6
7
【地四】
試問下列何者為通用閘（Universal Gate）？通用閘的意思是任何布
林函數（Boolean Function）均可僅用此種邏輯閘即予實現。 AND 邏輯閘
Inverter 邏輯閘
NOR 邏輯閘
OR 邏輯閘
【地四】
下列何者不是基本的邏輯運算？ NOT 運算
XOR 運算
AND 運算
OR 運算 【中華電信】
令 x、y 為二元變數，已知 10101 XOR xxyyy 01010，請問 x、y
為下列何者？ x 0 、y 0
x 0、y 1
x 1 、y 0
x 1、y 1
【彰銀】
：10101♁xxyyy 01010，得 xxyyy 10101♁01010 11111 ，故 x y 1。 在下列邏輯電路圖中，若 A, B, C 分別為 1, 1, 1，則輸出之(X, Y)
之值分別為何？
(0, 0)
(0, 1)
(1, 0)
(1, 1) 【第一銀】
：由電路圖可知，X A B B C, Y A B♁B C ，故輸出(X, Y)(1 1, 1♁1)(1, 0)。 1010 和 1101 邏輯運算後結果是 1111，運算子應該是： AND
OR
XOR
NAND 【台電】
第一章 數位邏輯 1－11
五等（大意類、評價職） 輸入信號中有低電位信號，就一定會輸出高電位信號的邏輯閘為何？ AND
OR
NAND
NOR 【身五】
假設 4 位元 2 進位數 1001 和 0110，若將此二數值進行二次的互斥
或（XOR）運算，則此（1001 XOR 0110 XOR 0110）的結果為何？ 1111
0000
1001
0110 【國安五】
下列的邏輯運算式中，當 A 1、B 0、C 1 時，何者的結果 等於 1？ (A AND B)AND C
(A OR C)AND B
(A OR B)AND C
(A AND C)AND B 【桃捷】
1－12 計算機概論（大意）
1-2
邏輯簡化（Logic Minimization）
一、代數式推導 恆等式：二類型，符合對偶性（Duality，AND/OR 互換，0/1 互調）。 名稱
AND 類型 1XX 無效律 0 X 0 冪等律 X X X 逆定律 X X’ 0 交換律 X Y Y X 結合律 (X Y) Z X (Y Z) X (Y Z) 分配律 (X Y)(X Z) 吸收律 X (X Y) X 笛摩根 (X Y)’ X’ Y’ 雙重互補 (X’)’ X 同一律
OR 類型 0XX 1X1 XXX X X’ 1 XYYX (X Y) Z X (Y Z) X (Y Z) (X Y)(X Z) X (X Y) X (X Y)’ X’ Y’
布林代數化簡重點： 笛摩根定律（DeMorgan’s Law）：先→後，AND→OR。 常考：X (X’ Y) X Y，需熟記。 X (X’ Y)(X X’)(X Y) 1 (X Y) X Y。 想法：函數何時輸出 1？X 1 或 X 0 時 Y 1，得 X Y。 證明兩布林代數式相等：能推則推，不能（會）推，列真值表，所有 狀況輸出相等，兩式相等，稱邏輯等價（Logical Equivalent）。 二、SOP/POS 標準形式 最小項（Miniterms）與最大項（Maxiterms)： 最小項：取二元變數相乘為 1，變數值 0 時取 Prime，小 m 表示。 最大項：取二元變數相加為 0，變數值 1 時取 Prime，大 M 表示。