エンベデッドシステムスペシャリスト 2013年 午前2 問17

論理回路のハザード【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問われているのは、論理回路の出力に生じるハザードの原因です。
2. ハザードは、入力の変化が回路内を伝わる際に、出力が一時的に不安定になる現象です。
3. 信号の伝達時間の違いがこの不安定さを生むため、素子や配線の遅延時間のばらつきを選びます。

選択肢別の誤答解説

• ア：インピーダンスの不整合による反射
  信号線上で反射が起きる原因です。主に高速伝送の信号品質に関係する現象で、論理回路のハザードの直接的な原因とは異なります。
• イ：接点のオン、オフで発生する機械振動
  スイッチなどの接点が切り替わる際に、短時間でオンとオフを繰り返すチャタリングの原因です。論理回路内部の遅延時間のばらつきとは別の現象です。
• ウ：素子及び配線の遅延時間のばらつき
  信号が経路ごとに異なるタイミングで到着し、出力に一時的な誤変化が生じる原因です。ハザードの説明として適切です。
• エ：並行する信号間で起こる静電誘導
  信号線同士の電磁的な結合によって、別の信号線にノイズが誘起される現象です。クロストークに関係します。

よくある誤解

• ハザードを、スイッチの接点で起きるチャタリングと混同しがちです。ハザードは、回路内の信号伝達時間の差によって起こります。
• ハザードを、信号線間のノイズであるクロストークと混同しがちです。ハザードの主因は、経路ごとの遅延時間の違いです。
• 回路の論理式が正しければ出力も常に正しいと思いがちです。論理式が正しくても、信号が伝わる途中の一時的な変化によってハザードが発生することがあります。

補足コラム

FAQ