令和6年度 春期 ITストラテジスト試験 システムアーキテクト試験 ネットワークスペシャリスト試験 ITサービスマネージャ試験 情報処理安全確保支援士試験 午前I 問題【共通】 問7

入力が A と B,出力が Y の論理回路を動作させたとき,図のタイム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。

タイムチャート
図の説明テキスト

入力A、入力B、出力Yのタイムチャート。各信号は 1 と 0 の 2 値をとる。縦の点線で区切られた区間ごとの値は左から次のとおり。

  • 区間1: A=0, B=1, Y=1
  • 区間2: A=0, B=0, Y=1
  • 区間3: A=1, B=1, Y=0
  • 区間4: A=0, B=0, Y=1
  • 区間5: A=1, B=1, Y=0
  • 区間6: A=0, B=0, Y=1
  • 区間7: A=1, B=0, Y=1
    AとBがともに1のときだけYが0になり、それ以外ではYは1である。
解答・解説

正解: ウ.

否定論理積(NAND)とは

AND(論理積)の出力を反転させた論理演算です。すべての入力が 1 のときのみ出力が 0 となり、それ以外の場合は 1 となります。

正解の根拠

タイムチャートの図から、各区間における入力 A、入力 B、出力 Y の関係を整理すると以下のようになります。

  • A=0, B=0 のとき Y=1
  • A=0, B=1 のとき Y=1
  • A=1, B=0 のとき Y=1
  • A=1, B=1 のとき Y=0

このように、A と B がともに 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。これは否定論理積(NAND)の動作を示しています。したがって、NAND ゲートを表す回路が正解となります。

各選択肢の解説

  • ア: 排他的論理和(XOR)ゲートです。論理式は Y=A⊕BY = A \oplus B であり、A と B の値が異なるときに 1 となります。タイムチャートの動作とは異なります。

  • イ: 否定排他的論理和(XNOR)ゲートです。論理式は Y=A⊕B‾Y = \overline{A \oplus B} であり、A と B の値が等しいときに 1 となります。タイムチャートの動作とは異なります。

  • ウ: 正解です。否定論理積(NAND)ゲートです。論理式は Y=A⋅B‾Y = \overline{A \cdot B} であり、A と B がともに 1 のときだけ 0 となり、タイムチャートの動作と一致します。

  • エ: 否定論理和(NOR)ゲートです。論理式は Y=A+B‾Y = \overline{A + B} であり、A と B がともに 0 のときだけ 1 となります。タイムチャートの動作とは異なります。

Spineチーム