論理回路は AP科目Aで 1〜2問必出。組合せ回路・順序回路・フリップフロップの違いを押さえます。
鳴海 理央
論理回路 は2分類: ① 組合せ回路 (現在の入力のみで出力決定: AND/OR/NOT/XOR・全加算器・デコーダ・マルチプレクサ)、② 順序回路 (内部状態を持ち過去の入力にも依存: フリップフロップ・カウンタ・レジスタ)。
砂原 ニコ
フリップフロップって何だろ?
緒方 ナオミ 先生
フリップフロップ (FF) は1ビットを記憶する基本素子なのよ。
種類は SR-FF (Set/Reset)・JK-FF・D-FF・T-FF の4つ。
レジスタ・カウンタ・メモリの基本構成要素ね。
藤咲 まりあ
全加算器ってなんですかぁ?
鳴海 理央
全加算器 (Full Adder) は 3入力 (A・B・桁上げ入力 Cin) → 2出力 (和 S・桁上げ出力 Cout) の組合せ回路です。
これを連結すると nビット加算器が作れます。
CPU の ALU の基礎ですね。
緒方 ナオミ 先生
AP では『次の真理値表に対応する論理式』『カルノー図で簡単化』『FF の動作』が頻出よ。
あと『組合せ回路 vs 順序回路』の区別もよく問われるわ。
砂原 ニコ
ハードウェアって他にも出るの?
鳴海 理央
ASIC (特定用途集積回路)・FPGA (現場書換可能)・SoC (System on Chip) の区別、デジタル/アナログ変換 (A/D・D/A) も AP範囲です。
確認クイズ
組合せ回路と順序回路の違いとして、最も適切なものはどれか。
- 組合せ回路は内部状態を持ち、順序回路は持たない
- 組合せ回路は現在の入力のみで出力が決定し、順序回路は内部状態 (過去の入力) にも依存する
- 組合せ回路はアナログ、順序回路はデジタル
- 組合せ回路はクロックを必要とし、順序回路は不要
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正解: 2. 組合せ回路は現在の入力のみで出力が決定し、順序回路は内部状態 (過去の入力) にも依存する
組合せ回路は現在の入力のみで出力決定 (AND/OR・加算器等)、順序回路は内部状態を持ち過去の入力にも依存 (FF・カウンタ等)。順序回路にはクロック信号が必要なのが普通です (1・3・4 は逆や誤りです)。