令和6年度 春期 午前 問21
基礎理論
この論理回路
入力が A と B,出力が Y の論理回路を動作させたとき,図のタイムチャートが得られた。この論理回路として,適切なものはどれか。
〔図〕タイムチャート。左から右へ時間が進み,A・B・Y はそれぞれ 1 と 0 の 2 値をとる。値が変わる時点で区切ると,7 つの区間になる。
| 区間 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ |
| A | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| B | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| Y | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
- ア論理素子の図記号。入力側に弧がもう 1 本重ねてあり,出力に小丸は付かない。A・B が入力,Y が出力。
- イ論理素子の図記号。入力側に弧がもう 1 本重ねてあり,出力に小丸が付く。A・B が入力,Y が出力。
- ウ論理素子の図記号。入力側が直線で出力側が半円形になっており,出力に小丸が付く。A・B が入力,Y が出力。
- エ論理素子の図記号。入力側が内側にくぼんだ曲線で出力側がとがっており,出力に小丸が付く。A・B が入力,Y が出力。
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✓ これが正解ウ論理素子の図記号。入力側が直線で出力側が半円形になっており,出力に小丸が付く。A・B が入力,Y が出力。
解説
二つの入力がともに 1 のときだけ 0 です。
設問は、入力が二つで出力が一つの論理回路について、示されたタイムチャートに合う図記号を選ばせています。軸になるのは、波形をそのまま見比べるのではなく、入力の組ごとに出力がいくつになるかを表に直すことです。図の区間は七つありますが、入力の組は四通りしかありません。表に直すと、双方が 0 のときの出力は 1、どちらか片方だけが 1 のときの出力も 1、そして双方が 1 のときだけ出力が 0 になります。同じ組が何度現れても出力の値は毎回同じなので、この回路は前の状態を覚えていない組合せ回路だと分かります。双方が 1 のときだけ 0 を返すという振る舞いは、論理積を求めてから否定を付けた形です。図記号でいえば、入力側が直線で出力側が半円形になった論理積の形に、否定を表す小丸が出力に付いたものが、これに当たります。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア論理素子の図記号。入力側に弧がもう 1 …:入力側の背に弧をもう一本重ねた形は、二つの入力が食い違うときに 1 を返す素子を表します。出力に小丸が付いていないので否定も加わらず、双方が 0 の区間で 0 を返してしまい、示された波形と食い違います。
- イ論理素子の図記号。入力側に弧がもう 1 …:背に弧を重ねた素子に、出力の小丸で否定を加えた形です。この場合は一方だけが 1 の区間で 0 を返すことになりますが、図ではそうした区間でも出力が 1 のままなので、途中でつじつまが合わなくなります。
- エ論理素子の図記号。入力側が内側にくぼんだ…:入力側が内側にくぼんだ曲線の素子は論理和を表し、出力の小丸で否定が加わると、どちらか一方でも 1 なら 0 を返します。図では片方だけが 1 の区間でも出力が 1 なので、この読み方では説明が付きません。
出典:令和6年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問21(改変:原典の図表をテキストに書き起こした)
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