平成23年度 特別 午前Ⅱ 問13
ハードウェア
フリップフロップの問題
論理回路の入力A，Bに図の信号を与えたときのCの出力波形はどれか。
論理回路:
入力A，NOR②の出力 → NOR① → C 入力B，C（NOR①の出力） → NOR② → NOR①へ （NOR①とNOR②の出力が互いに相手の入力へたすき掛けで戻る）
タイミングチャート（区間の変化点は順に，Aの第1パルス立上り・立下り，Bの第1パルス立上り・立下り，Aの第2パルス立上り・立下り，Bの第2〜第4パルス各立上り・立下り，Aの第3パルス立上り・立下り）:
| 区間 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| B | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| ア | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| イ | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| ウ | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| エ | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
（区間0〜14 は原典に無い名）
- ア（原典は波形図。上の表のアの行）
- イ（原典は波形図。上の表のイの行）
- ウ（原典は波形図。上の表のウの行）
- エ（原典は波形図。上の表のエの行）
答えと解説を見る
✓ これが正解イ（原典は波形図。上の表のイの行）
解説
Bのパルスで1に、Aのパルスで0になり、間は値を保ちます。
NORを2個たすき掛けにした回路は値を保持するフリップフロップとして働き、軸は、入力が1になった時点で出力が決まり、両入力が0の間は直前の値を保つことです。CはAともう一方のNORの出力とのNORなので、Aが1になるとCは0になります。Bが1になるともう一方のNORの出力が0になり、Aが0ならCは1になります。最初のCを0として波形を追うと、Aの第1パルスで0のまま、Bの第1パルスで1、Aの第2パルスで0、Bの第2パルスで1、続くBの二つのパルスでは1のまま、Aの第3パルスで0です。この並びが答えの波形と一致します。Bでセット、Aでリセット、ほかは保持と言い換えると読み取りやすくなります。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア（原典は波形図。上の表のアの行）：AかBのパルスが来るたびに1になり、パルスが終わると0に戻る波形です。この回路は入力が0に戻っても直前の値を保つので、Bのパルスの後は1が続き、パルスの終わりで0には戻りません。
- ウ（原典は波形図。上の表のウの行）：Aのパルスで1になり、Bのパルスで0になる波形で、セットとリセットを取り違えた形です。Aが1になるとCを出すNORの出力は常に0になるので、Aのパルスで1に変わることはありません。
- エ（原典は波形図。上の表のエの行）：AかBのパルスが来るたびに値が反転する波形です。この回路ではBが1になるとCは1になるはずですが、この波形はBのパルスで0に変わる箇所があり、Bのパルスが続いても1を保つという動きと合いません。
出典：平成23年度 特別 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問13
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