論理回路とタイミングチャート|科目A-1 令和7年 秋期午前試験 問22

出典:令和7年秋期 午前 問22 分野:ハードウェア(中分類) / ハードウェア(小分類)
入力がAとB,出力がYの論理回路を動作させたとき,図のタイミングチャートが得られた。この論理回路として,適切なものはどれか。 論理回路とタイミングチャート
  • ア: 
  • イ: 
  • ウ: 
  • エ: 
解説

この問題は、タイミングチャートを見て、入力A・Bと出力Yの関係を読み取り、どの論理回路に当てはまるかを判断する問題です。

タイミングチャートでは、縦の点線で区切られた各区間ごとに、A、B、Yがそれぞれ0か1かを読み取ります。

A B Y 意味
0 0 1 どちらも0のとき、出力は1
0 1 1 Bだけが1のとき、出力は1
1 0 1 Aだけが1のとき、出力は1
1 1 0 AとBがどちらも1のときだけ、出力は0

この真理値表を見ると、AとBが両方とも1のときだけYが0になり、それ以外の場合はYが1になっています。

これは、AND回路の結果を反転した動きです。AND回路はAとBが両方とも1のときだけ1を出力しますが、この問題ではその逆で、両方とも1のときだけ0を出力しています。

回路 特徴
AND AとBが両方とも1のときだけ1を出力する
NAND AとBが両方とも1のときだけ0を出力する

NANDは「Not AND」の意味で、ANDの結果を否定した回路です。図の選択肢では、ANDの出力側に否定を表す丸が付いているものがNAND回路です。

したがって、AとBがともに1のときだけ0を出力するウが適切です。

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まず押さえたいこと

タイミングチャートでは、各時点のAとBの値に対して、Yがどう変化しているかを読み取ります。今回の波形では、AとBがどちらも1のときだけYが0になり、それ以外ではYが1になっています。これはANDの結果を反転する動きです。

迷ったときの判断軸

論理回路の記号だけで迷ったときは、まず代表的な入力パターンを拾って真理値表のように整理します。A=1、B=1のときだけY=0になるならNAND、AとBが異なるときだけY=1ならXOR、AとBが同じときだけY=1ならXNORというように切り分けると判断しやすくなります。

科目Bにつなげるために

特にプロフェッショナルデジタルスキル(システム)試験合格を目指す方は、論理回路を記号暗記で終わらせず、入力波形と出力波形の対応から動作を読み取る力を意識しましょう。組込みシステムやハードウェア制御では、信号の変化を見て条件判定の意味を確認する場面につながります。