第三種電気主任技術者・2018年度・機械

2018年度 機械 問14

図のように、入力信号A, B及びC、出力信号Zの論理回路がある。この論理回路には排他的論理和(EX-OR)を構成する部分と排他的否定論理和(EX-NOR)を構成する部分が含まれている。
この論理回路の真理値表として、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2018年度 機械 問14の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2018年度 機械 問14

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正答:(1)

要点

正解は(1)。回路の前段(A, B入力部分)は、(Aˉ⋅B)+(A⋅Bˉ)(\bar{A} \cdot B) + (A \cdot \bar{B}) であり、これは A⊕BA \oplus B (XOR) である。

詳細解説を読む

正解は(1)です。
回路の前段(A, B入力部分)は、(Aˉ⋅B)+(A⋅Bˉ)(\bar{A} \cdot B) + (A \cdot \bar{B}) であり、これは A⊕BA \oplus B (XOR) である。この出力を XX とする。
回路の後段(X, C入力部分)は、(X⋅C)+(Xˉ⋅Cˉ)(X \cdot C) + (\bar{X} \cdot \bar{C}) であり、これは X⊙CX \odot C (XNOR) である。
したがって全体では、Z=(A⊕B)⊙CZ = (A \oplus B) \odot C となる。
これは「AとBが異なり、かつその結果とCが等しい」場合に1となる論理である。
また、式変形で Z=A⊕B⊕CZ = A \oplus B \oplus C の否定(奇数パリティの否定=偶数パリティ? いや、XNORは一致検出)
Z=1Z=1 となる条件を確認する。
・A=0,B=0A=0, B=0 のとき X=0X=0。C=0C=0なら Z=1Z=1。 (0,0,0 -> 1)
・A=0,B=1A=0, B=1 のとき X=1X=1。C=1C=1なら Z=1Z=1。 (0,1,1 -> 1)
・A=1,B=0A=1, B=0 のとき X=1X=1。C=1C=1なら Z=1Z=1。 (1,0,1 -> 1)
・A=1,B=1A=1, B=1 のとき X=0X=0。C=0C=0なら Z=1Z=1。 (1,1,0 -> 1)
これに合致する真理値表は(1)である。
(1)の出力列: 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0

図の論理回路は、前段をXOR、後段をXNORとして読み取ると整理できます。中間出力 X=A⊕BX=A\oplus B を置き、後段で XX と CC が一致する行だけ Z=1Z=1 になると見れば、真理値表の選択肢を照合しやすくなります。
以上より、選択肢(1)が正解です。

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