实训二十三：逻辑运算指令的仿真实验

1.逻辑运算指令

逻辑运算指令包括16位的逻辑与指令WAND（FNC 26）、逻辑或指令WOR（FNC 27）、逻辑异或指令WXOR（FNC 28），以及32位的DAND、DOR、DXOR指令。这些指令以位为单位作相应的运算。

逻辑运算指令将源操作数(S1·)和(S2·)的对应位作与、或、异或位逻辑运算。与、或位逻辑运算的输入/输出关系见表3-4。

“与”运算时如果两个源操作数的同一位均为1，则目标操作数的对应位为1，否则为0。

“或”运算时如果两个源操作数的同一位均为0，则目标操作数的对应位为0，否则为1。

“异或”运算时如果两个源操作数的同一位不相同，则目标操作数的对应位为1，否则为0。

源操作数(S1·)和(S2·)为常数K时，指令自动地将它转换为二进制数，然后进行逻辑运算。

2.反相传送指令与求补码指令

反相传送指令CML（FNC 14）将源软元件中的数据逐位取反，即1→0，0→1，逐位作“非”运算，并将运算结果传送到指定的目标软元件。

求补码指令NEG（FNC 29）只有目标操作数，必须采用脉冲执行方式。它将(D·)指定的数的每一位取反后再加1，结果存于同一软元件，求补码指令实际上是绝对值不变的改变符号的操作。

FX系列PLC的有符号数用二进制补码的形式来表示，最高位为符号位，正数时该位为0，负数时该位为1，求负数的补码后得到它的绝对值。

3.逻辑运算指令基本功能的仿真实验

打开随书光盘中的例程“逻辑运算”后，打开GX Simulator，图4-54中的程序被下载到仿真PLC。单击工具条上的按钮 ，打开软元件批量监视视图，从D0开始监视。采用默认的监视形式“位&字”和16位显示方式（见图4-55），设置“数值”为十六进制。

图4-54 逻辑运算指令

双击表格第一行的D0，打开软元件测试对话框。将各指令的源操作数设置为4位十六进制的整数，在软元件测试对话框的“位软元件”区输入X0，将它强制为ON，执行图4-54中的逻辑运算指令，图4-55给出了指令执行的结果。

WAND指令的源操作数D0和D1的最低两位均为1，所以“与”运算的目标软元件D2 的最低两位为1。D0和D1的第2位和第3位中至少有一个为0，所以D2的对应位为0。

图4-55 逻辑运算的软元件批量监视视图(www.xing528.com)

WOR指令的源操作数D3和D4的第2、第A、第D和第F位均为0，所以“或”运算的目标软元件D5的这几位均为0。D3和D4其他的每一位中，至少有一个为1，所以D5的这些位为1。

WXOR指令的源操作数D6和D7的第0位、第3位和第C位均为0，第4位和第6位均为1，所以“异或”运算的目标软元件D8的这5位均为0。D6和D7其他各位同一位均不相同，所以D8的这些位为1。

取反传送指令CML的目标软元件D10的各位是将源软元件D9的各位分别取反（1变为0，0变为1）后得到的。

D11求补码得到的二进制数的各位是将它原来各位的0、1值取反，在最低位加1后得到的。将软元件批量监视视图的数值格式改为十进制，双击软元件监视视图的X窗口中的X0，改变它的状态。在它的上升沿，可以看到求补指令的操作数D11的绝对值不变，仅符号改变。

4.用WAND指令将指定位清零

使用逻辑与指令WAND，可以将某个16位整数或32位整数的指定位清零，其他位保持不变。

图4-56的WAND指令中的十六进制常数H3FFC的最高2位和最低2位二进制数为0，其余各位为1。与D12中的数作与运算后，目标软元件D13的最高2位和最低2位二进制数均为0，其余各位与D12的相同。

5.用WOR指令将指定位置位

使用逻辑或指令WOR，可以将某个字或双字的指定位置为1，其他位保持不变。

图4-56的WORP指令中的十六进制常数H9的第0位和第3位为1，其余各位为0。在做仿真实验时，在软元件批量监视视图中设置D14的值。双击X2，在它的上升沿执行WORP指令。可以看到，不管D14的第0位和第3位为0或1，逻辑或运算后目标软元件D15的第0位和第3位总是为1，其他位与D14的相同。

6.用字异或指令判断有哪些位发生了变化

两个相同的字作异或运算后，运算结果的各位均为0。图4-56中的WXOR指令对本扫描周期的K4X30（X30～X47）的值，以及保存在D16中的上一扫描周期的K4X30的值作字异或运算。如果这两个扫描周期某个输入继电器的状态未变，则目标操作数D17对应位的值为0。反之则D17对应位的值为1。执行完WXOR指令后，将本扫描周期K4X30的值保存到D16，供下一扫描周期的异或运算使用。

在做仿真实验时，可以看到，X30～X47各位的状态不变时，逻辑异或指令WXOR的目标软元件D17的各位均为0。

双击软元件监视视图的X窗口的X30～X47中的某一位，改变它的ON/OFF状态。D17中异或运算结果的对应位应变为1，持续的时间只有一个扫描周期（一闪而过），D17的其他位则为0。

可以用求ON位总数指令SUM（FNC 43）来求D17中同时为1的位数，即状态同时变化的位的个数。用编码指令ENCO（FNC 42）来求D17中为1（即状态变化的位）的最高位在字中的位置。

图4-56 逻辑运算指令的应用