ハードウェア (全64問中20問目)

No.20

図の論理回路の動作の説明として,適切なものはどれか。
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  • A=0,B=0 のとき,C及びDは前の状態を保持する。
  • A=0,B=1 のとき,Bの値を反映して D=1 になる。
  • A=1,B=0 のとき,C=1,D=0 になる。
  • A=1,B=1 のとき,C及びDは前の状態を保持する。

分類

テクノロジ系 » ハードウェア » ハードウェア

正解

解説

情報処理技術者試験で度々登場する設問の論理回路は、NAND型RSフリップフロップと呼ばれ、S(Set:セット)とR(Reset:リセット)の2つの入力を用いることで保持するビットの状態を切り替えることのできるフリップフロップ回路です。

RSフリップフロップには次のような特徴があります。
  1. 2つの出力(Q と Q)をもち、この2つのビットは必ず逆になる。
  2. S=1,R=0の状態にすると回路は常に1を保持する。(Q=1)
  3. S=0,R=1の状態にすると回路は常に0を保持する。(Q=0)
  4. 2つの入力が共に1の時が安定状態となる
設問の論理回路に対して入力(0,0)、(1,0)、(0,1)を与えると、以前がどんな状態であったとしても以下のような出力で安定します。
22_1.gif/image-size:255×394
入力(1,1)の場合だけは特殊で、以前の回路の状態によって次のような動作をします。
22_2.gif/image-size:547×394
これらをまとめると図の論理回路の真理値表は以下のようになります。
22_3.gif/image-size:266×228
  • A=0,B=0 のとき,C=1,D=1 になります。しかしこの入力は不定状態へ遷移となるため禁止されています。
  • A=0,B=1 のとき,C=1,D=0 になります。
  • A=1,B=0 のとき,C=0,D=1 になります。
  • 正しい。(1,0)→(1,1)、及び(0,1)→(1,1)の遷移では以前の出力が保持されます。
順序回路
回路の出力がその時点の入力のみならず、過去の入力信号にも依存する回路
※不定状態
(0,0)→(1,1)の遷移では2つのNAND回路のどちらが先に処理されるかによって、出力が(1,0)又は(0,1)となり定まらない。フリップフロップでは2つの出力(Q, Q)が同値の不定状態へ遷移する入力が禁止されている。
参考URL: 論理回路:RSフリップフロップ回路
 http://toshiba.semicon-storage.com/jp/design-support/e-learning/micro_intro/chap1/1274779.html
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