令和6年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問21
図はスイッチA及びBの状態によって，LEDが点灯又は消灯する回路である。スイッチAがオンの状態をA=1，オフの状態をA=0とし，スイッチBも同様にオンの状態をB=1，オフの状態をB=0とする。また，LEDが点灯する状態をY=1，消灯する状態をY=0とする。このとき，図の回路を動作させたときのタイミングチャートとして，適切なものはどれか。
図の説明テキスト
直流電源、スイッチA、スイッチB、抵抗、LEDが直列に接続された回路図。
ア. 
図の説明テキスト
A、B、Yの3信号のタイミングチャート(横軸は時間、各信号は0/1)。時刻をt1<t2<t3<t4<t5<t6とする。
- A: 0 → t1で1 → t2で0 → t5で1 → t6で0
- B: 0 → t2で1 → t3で0 → t4で1 → t6で0
- Y: 0 → t1で1 → t3で0 → t4で1 → t6で0
AとBの少なくとも一方が1の期間にYが1、両方が0の期間にYが0となっている。
イ. 
図の説明テキスト
A、B、Yの3信号のタイミングチャート(横軸は時間、各信号は0/1)。時刻をt1<t2<t3<t4<t5<t6とする。
- A: 0 → t1で1 → t2で0 → t5で1 → t6で0
- B: 0 → t3で1 → t4で0 → t5で1 → t6で0
- Y: 1 → t1で0 → t2で1 → t3で0 → t4で1 → t5で0 → t6で1
AとBがともに0の期間にYが1、どちらかが1の期間にYが0となっている。
ウ. 
図の説明テキスト
A、B、Yの3信号のタイミングチャート(横軸は時間、各信号は0/1)。時刻をt1<t2<t3<t4<t5<t6とする。
- A: 0 → t2で1 → t3で0 → t4で1 → t5で0 → t6で1(以降1)
- B: 1 → t1で0 → t2で1 → t3で0 → t4で1 → t5で0(以降0)
- Y: 0 → t2で1 → t3で0 → t4で1 → t5で0(以降0)
AとBがともに1の期間にYが1、それ以外の期間にYが0となっている。
エ. 
図の説明テキスト
A、B、Yの3信号のタイミングチャート(横軸は時間、各信号は0/1)。時刻をt1<t2<t3<t4<t5<t6とする。
- A: 0 → t2で1 → t3で0 → t4で1 → t5で0 → t6で1(以降1)
- B: 1 → t1で0 → t2で1 → t3で0 → t4で1 → t5で0(以降0)
- Y: 1 → t2で0 → t3で1 → t4で0 → t5で1(以降1)
AとBがともに1の期間にYが0、それ以外の期間にYが1となっている。
解答・解説
正解: ウ.
本問は、与えられた回路図からスイッチA、Bの状態（入力）とLEDの状態（出力Y）の関係を読み取り、対応するタイミングチャートを選択する問題です。
- 回路の動作確認:
- スイッチAとスイッチBの接続方法（直列接続、並列接続など）から、回路全体としてどのような論理演算（AND、OR、XORなど）が行われているかを確認します。
- スイッチがオン（1）のときに電流が流れ、オフ（0）のときに遮断されることを踏まえ、入力のすべての組み合わせパターンに対する出力Yの真理値表を作成します。
- タイミングチャートの照合:
- 作成した真理値表と、各選択肢のタイミングチャートの波形（A、Bの入力変化に対するYの出力変化）を比較し、論理が一致するものを探します。
各選択肢の解説
- ア: 入力A、Bのいずれかの組み合わせにおいて、出力Yの波形が実際の回路の動作（真理値表）と一致しないため誤りです。
- イ: 入力A、Bのいずれかの組み合わせにおいて、出力Yの波形が実際の回路の動作（真理値表）と一致しないため誤りです。
- ウ: 入力A、Bのすべての組み合わせにおいて、出力Yの波形が回路の動作と完全に一致しているため正解です。
- エ: 入力A、Bのいずれかの組み合わせにおいて、出力Yの波形が実際の回路の動作（真理値表）と一致しないため誤りです。