エンベデッドシステムスペシャリスト 2024年 午前2 問09
問題文
この回路の真理値表はどれか。
選択肢
ア：
イ：（正解）
ウ：
エ：
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反転入力を含む論理回路【午前2解説】
正解の理由
Aはインバーターを通るため、論理素子に入る信号は になります。論理素子は、 とBの両方が1のときに出力Cを1にします。
したがって、出力は次の式で表せます。
この条件に当てはまるのはイです。プルダウン抵抗は、出力が駆動されていないときにCを0に保つためのもので、入力の論理条件を変えるものではありません。
解法ステップ
- Aがインバーターを通った後の値を確認します。
- Aが0なら、反転後は1です。
- Aが1なら、反転後は0です。
- 反転後のAとBを論理素子に入力します。
- 2つの入力がともに1となる場合だけ、Cが1になります。
選択肢別の誤答解説
- ア：AとBの両方が1のときだけCが1になる表です。Aの反転を考慮していません。
- イ：Aを反転した信号とBがともに1のときだけCが1になります。回路の動作と一致します。
- ウ：AまたはBのどちらかが1ならCが1になるORの表です。反転入力と両方の入力条件を表していません。
- エ：AとBの値が異なるときにCが1になるXORの表です。この回路の出力条件とは異なります。
よくある誤解
- Aの反転を見落とす
入力Aはそのまま論理素子に入るのではなく、インバーターで反転されています。 - プルダウン抵抗を論理演算の一部と考える
プルダウン抵抗は出力を0に保つ役割であり、ANDやORのような論理演算は行いません。 - 入力の順番だけで表を選ぶ
表の各行について、反転後のAとBがどちらも1かを確認することが大切です。
補足コラム
プルダウン抵抗は、出力がどこにも接続されていない状態（浮いた状態）になるのを防ぎます。出力を明確な論理値0に保ち、回路が安定して動作するようにします。対になる方法として、信号を電源側へ引き上げるプルアップ抵抗があります。
FAQ
Q. Aが0のとき、なぜCが1になる場合があるのですか？
A. Aがインバーターを通ると1になるためです。その状態でBも1なら、論理素子の出力Cは1になります。
A. Aがインバーターを通ると1になるためです。その状態でBも1なら、論理素子の出力Cは1になります。
Q. プルダウン抵抗がなければ、真理値表は変わりますか？
A. 入力条件による論理演算そのものは変わりません。ただし、出力が駆動されない状態で電位が不定になる可能性があり、安定した論理値を得られなくなることがあります。
A. 入力条件による論理演算そのものは変わりません。ただし、出力が駆動されない状態で電位が不定になる可能性があり、安定した論理値を得られなくなることがあります。
関連キーワード: インバーター、論理積、真理値表、プルダウン抵抗
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