FPGA開発日記

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DIGITAL ELECTRONICS NOTESをやってみる (5. ゲート)

以下のデジタル回路の問題をやってみる。続き。

lancamentomerlo.my.canva.site

A B R
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
  • Q: データ通信におけるXORゲートの典型的な役割は何か?
  • A: XORゲートにより、パリティの検出やCRCECCなどに使われる。また、疑似乱数生成にもXORが使用される。

  • Q: XORゲートを用いてどのように否定論理を設計するか?

  • A: XORゲートでは、片方の入力に1を入力するともう片方の入力が反転する採用があるので、NOT(A) = XOR(A, 1)で実現できる。

  • Q: XORゲートを用いてPassゲートもしくはバッファをどのように設計するか?

  • A: XORゲートでは、片方の入力に0を入力するともう片方の入力がそのまま出てくる作用があるので、BUF(A) = XOR(A, 0)で実現できる。

  • Q: 階段の電球には2つのスイッチがあり、1つのスイッチは1階、もう1つのスイッチは2階にある。もう一方のスイッチの状態に関係なく、どちらかのスイッチで電球を点灯させたり、消灯させたりすることができる。この論理は、電球がONになった場合、どのゲートに似ているか?

  • A: 質問の想定する状態がよく分からんなあ...
S0 S1 ON OFF
0    0   0    1
0    1   1    0 (S0 was off, S1=1 causes bulb to turn on)
1    0   1    0 (S1 was off, S0=1 causes bulb to turn on)
1    1   0    1 (either S0/S1 was on and changing other switch to 1 causes bulb to be off)
  • Q: XORゲートを、最小数のNANDゲートで実装するとどうなる?
  • A: A XOR B = A'B + AB' = 0 + A'B + 0 + AB' = AA' + A'B + AA' + AB' = A(A' + B') + B(A' + B') = A(AB)' + B(AB)' = (A(AB)' + B(AB)')'' = ((A(AB)')'(B(AB)')')'

わけわかんないな。

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