問22 波形の図と論理回路

応用情報​技術者試験 令和7年度 秋期 午前、全80問のうちの問22。

出典:令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問22(タイミングチャートは、点線で区切った区間ごとの値の表に書き起こした。選択肢の論理回路の記号は、素子の名前で書いた)

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。

図 タイミングチャート (点線で区切った区間ごとの値)
区間ABY
1011
2001
3110
4001
5110
6001
7101
  1. ア排他的論理和 (XOR) の素子
  2. イ排他的論理和の否定 (XNOR) の素子
  3. ウ否定論理積 (NAND) の素子
  4. エ否定論理和 (NOR) の素子
答えと解説を開く

正解はウです。

区間ごとの値を見ると、A と B の組は (0,1)、(0,0)、(1,1)、(1,0) の 4 通りが出てきます。Y は (1,1) のときだけ 0 で、ほかの 3 通りでは 1 です。両方が 1 のときだけ 0 になるのは、論理積 (AND) の結果を反転した否定論理積 (NAND) です。だから正解はウです。

ほかの選択肢が違う理由

  • アXOR は、A と B が違うときに 1 になります。A と B がともに 0 の区間で Y が 1 なので合いません。
  • イXNOR は、A と B が同じときに 1 になります。A と B がともに 1 の区間で Y が 0 なので合いません。
  • エNOR は、A と B がともに 0 のときだけ 1 になります。A が 0、B が 1 の区間で Y が 1 なので合いません。

仕組み

タイミングチャートから回路を当てるときは、入力の組ごとに出力を拾って真理値表を作ると、取り違えが減ります。

NAND は、NAND だけを組み合わせてどんな論理回路でも作れるという性質があり、実際の半導体の回路でも基本の部品としてよく使われます。

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