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ゲート回路の表し方とは？
- ゲート回路の表し方について学んだけど、最近出てきた横線での状態表現が理解できない。
- 具体的な疑問点は、倫理式の書き方の手順や、初期値の決め方、動きの違いについて。
- 専門用語を使わずに教えてほしい。
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>最近授業でてきたピアノの楽譜みたいな横線で、1と0の状態を表すものが理解できないです これはタイミングチャートと呼びます。F=A・Bのような論理式の右辺に現れる記号A、Bは入力信号の記号で0や1の値をとります。左辺のFは出力信号の記号で出力の値（0または1）は論理式の右辺の式から決まります。 タイミングチャートは入力信号の記号（A,Bなど）を縦に並べ、一番下に出力信号（Fなど)を並べます。横方向に時間軸をとって、入力信号と出力信号の時間変化を縦方向の振幅（0や1）として描きます。 この際、多くの場合、全ての入力信号（A,Bなど）の全ての組合せ 例えば 2入力A,Bの場合 (A,B)=(0,0),(0,1),(1,0),(1,1) の4通り 3入力の場合 (A,B,C)=(0,0,0),(0,0,1),(0,1,0),(0,1,1),(1,0,0),(1,0,1), (1,1,0),(1,1,1) の8通り がある時間帯に現れるようにタイミングチャートを描きます。その際、入力信号の各組み合わせに対応して出力信号Fを論理式(F=A・Bなど)から計算して、タイミングチャートの一番下に0,1の振幅で描きます。 入力信号の縦方向の並び順は自由ですが、通常はアルファベット順に並べます。 また横方向（時間軸方向）には、入力信号の組合せの現れる順は自由ですが、縦方向にみてある時間帯に、全ての入力信号の組み合わせが少なくとも1回は現れるように入力信号を組み合わせを考えて描いていきます。 なお、ゲート回路という簡単な論理式の場合でも、入力信号が３以上、出力信号が２以上となる論理回路存在しますので、論理式も複数出てきて、論理出力も複数（F,G,H,…など）になる場合もあります。その際も、タイミングチャートは縦方向に入力信号の記号を並べたあと、その下に出力信号の記号を並べて時間経過ととともに、全ての入力信号の組み合わせが少なくとも1回は現れるようにタイミングチャートを作ります。 また 更に発展して、ゲート回路ではなく記憶のある論理回路の論理式の場合は、入力信号の組み合わせが現れる時間的な順番が出力信号に影響するようになるので、入力信号の組み合わせも時間的な要素も考えて、現れる順序を考えて、全ての出力が現れるようにタイミングチャートを作らないといけません。授業で、順序回路、フリップ・フロップ、記憶回路が出てくる時には、この点を注意して、先生の講義を聴くといいでしょう。 また、入力信号の全ての組み合わせは、一次元真理値表の左側に縦方向に並べて、書き漏らしのないように、全ての組み合わせを描きます。真理値表も1次元の後には、二次元真理値表やカルノー図などが講義の進度に合わせて出てきます。しっかりと勉強してください。
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- 中村 拓男（@tknakamuri）
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単純な AND なら A と B が両方とも Hi(1) の時 F も Hi(1) になること が表現できていればなんでもよいです。 単純な OR なら A と B のどちらかが Hi(1) の時 F も Hi(1) になること が表現できていればなんでもよいです。 タイミング図は回路の動作例や動作順序、各種の時間間隔の定義などに 使用されます。 論理演算を表すなら、単純なものではタイミング図を使うこともありますが、 普通は真理表か論理回路図を使います。
AとBがそのような波形をとるのは、あくまでももしこうだったらということです。 AさんとBさんは、初めは手を下ろしていますが、Aさんが先に手を挙げ、続いてBさんも手を挙げます。 その後、Aさんが手を下ろし、続いてBさんが手を下ろします。 Fさんは、AさんとBさんが同時に手を挙げている時だけ手を挙げる決まりになっています。 なぜそのような波形を取るのかということですが、それはAさんとBさんの自由意志ですから、二人に聞いてみないとわからないということです。あくまでも例だからです。 そのピアノロールのような表のことを、タイミングチャートと言います。
お礼
変な誤解が解けました(*ノωノ) ありがとうございました
- Tacosan
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- mah1970
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F=A*Bはその式の通りです。 AとBが入力ですね。 図は時間的に(一般的には)左から右に変化していきます。 最初はA=0、B=0ですから0×0=0でF=0になります。 次はA=1,B=0なので1×0=0でF=0です。 次はA=1,B=1なので1×1=1でF=1です。 次はA=0,B=1なので0×1=0でF=0です。 F=A×BはANDですね、変形すればNORになります。
補足
時間が関係してるのは知らなかったです( ;∀;) 図は見てなんとなくFの波形はかけるくらいの理解なのですけど、F=の式からこの図を導き出せないので自力で書けるようになりたいんです。 そもそもAとBがなんでこのような波形を作るのかが分からないのですが、これはこういう理由でこの形なのでしょうか？
お礼
簡潔で分かりやすかったです ありがとうございました