【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問038 解説|思考ルート
デジタル論理回路における組合せ回路の設計に関し、2系統の2ビットデータ入力(A2, A1)および(B2, B1)が完全に一致したときのみ出力がハイレベル(1)となる一致回路(同値検出回路)を構成する場合、最も適切な論理構
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.038
デジタル論理回路における組合せ回路の設計に関し、2系統の2ビットデータ入力(A2, A1)および(B2, B1)が完全に一致したときのみ出力がハイレベル(1)となる一致回路(同値検出回路)を構成する場合、最も適切な論理構成はどれか。
選択肢
各ビットごとの排他的論理和(XOR)の論理積(AND)をとることで構成される。
各ビットごとの論理積(AND)の論理和(OR)をとることで構成される。
各ビットごとの排他的論理否定(XNOR)の論理和(OR)をとることで構成される。
各ビットごとの排他的論理否定(XNOR)の論理積(AND)をとることで構成される。
正解と解説(思考ルート)
【正解】 選択肢 4
■【設問の意図と背景】
論理ゲートの特性とデジタル回路設計の現場手順において、一致条件を検出するためにどの論理素子をどう組み合わせるべきかの正しい知識を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
2ビットデータが一致するということは、第1ビット目(A1とB1)が一致し、かつ第2ビット目(A2とB2)が一致していることと同義である。各ビットの一致判定は排他的論理否定(XNOR)ゲートで行われ、それらのすべてのビットの一致条件を同時に満たす必要があるため、最終的に論理積(AND)をとる必要がある。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1:XORは不一致を検出するため誤り。
・選択肢2:ANDとORの組み合わせでは一致回路にならないため誤り。
・選択肢3:XNORの出力の論理和をとると不適切な論理関数になるため誤り。
・選択肢4:XNORによる各ビット一致判定の論理積をとるためこれが正しい。
■【本番での即断ポイント】
「一致」=「XNOR」、「すべて満たす」=「AND」の組み合わせを想起すれば、選択肢4が唯一の正解であると直ちに判別できる。
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