論理回路 : テキストデータ

論理回路
1、実験概要
デジタル回路の基礎である論理回路について、その構成と基本動作を理解する。また、実験についてレポートをまとめ、技術的な文書の適切な書き方を習得する。論理回路実習装置を用いて、基本論理回路の入出力関係を調べる。また、真理値表の形で与えられた入出力関係を持つ論理回路を、基本論理回路を接続することにより実現する。実験は3つ行う。基本論理回路を組み立て、測定結果と真理値表を確認し一致すること。基本的な論理回路について、実際の論理素子を用いて回路を組み上げ、動作を確認することで論理回路に対する理解を深める。
2、原理
2-1.基本論理回路
論理回路とは、コンピュータなどのデジタル信号を扱う機器において論理演算を行う電子回路である。 基本的なものにはAND回路 (論理積回路)、 OR 版に表示される。NAND回路は、AND回路と出力先とNOT回路の入力先を接続する。NOR回路は、OR回路の出力先とNOT回路の入力先を接続することで合成できる。配線は図4、5のようにする。尚、図5のNOT回路は接触が悪く18のNOT回路に変更する。
AND回路OR回路NOT回路
NAND回路NOR回路
図3:実験(1)
表3:実験(1)の真理値表
AND回路
OR回路
NOT回路
NAND回路
NOR回路
入力
出力
入力
出力
入力
出力
入力
出力
入力
出力
1
2
1
4
5
2
10
3
1
2
1
4
5
2
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
図4:AND回路とOR回路
図5:NOT回路
3-2.実験(2)
AND回路、OR回路、NOT回路を接続することにより、Exclusive OR回路を合成する。合成された回路の入出力関係を調べて、真理値表に整理し、正しくExclusive OR回路が合成されていることを確認する。MIL規格による図記号を 図6に、真理値表を表4に示す。
今回は、入力を1,2番から、出力を1番から行う。まずAND回路が2つあるので左端の接続端子1番と2番にそれぞれ入力を接続する。そこから18番、19番のNOT回路に入力してからAND回路に出力する方と、そのままAND回路に出力する方を接続する。AND回路の1番2番2つの出力をOR回路に入力する。最後に1番に出力して完成。
図6:Exclusive OR回路
表4:Exclusive OR回路の真理値表
入力
出力
1
2
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
3-3.実験(3)
AND回路、OR回路、NOT回路を接続することにより、次の論理回路を合成する。
・入力0の数が多ければ出力は0
・入力1の数が多ければ出力は1
となる3入力1出力の論理回路。
合成された回路の入出力関係を調べて、真理値表に整理し、正しく回路が合成されていることを確認する。MIL規格による図記号を図7