工事担任者 取得の道しるべ
                                         
        
『 電気気通信技術の基礎 』
 問題3 論理回路ほか  

        既出設問パターンの概要把握と攻略研究
初版 2017/01/21 改版2020/12/20
 攻略方法 その1: 既出問題の分析

 
     問題3 論理回路ほか

        使える基本的な実力?
        その1  ベン図 ⇒ ブール代数

        その2  2進数 の計算

        その3  論理素子

        その4  FF(フリップ・フロップ)が含まれる回路 ⇒ タイミングチャート



      

  既出問題の頻出度合の分析
      毎回,4問(各5点 計20点)が出題 

      論理式や論理シンボル,2進数等を用いた計算問題が4問

      設問の形態がほぼ一定。
      基礎の基礎および,設問固有のコツをしっかり把握できていれば回答容易。

      但し,設問固有のコツが理解できるまでは難問に見えるかも。 
  
【問題3】の全容  配点 R02
2020
H31
2019
H30
2018
H29
2017
H28
2016
H27
2015
H26
2014
H25
2013
H24
2012
H23
2011
20点 2回 1回 2回 1回 2回 1回 2回 1回 2回 1回 2回 1回 2回 1回 2回 1回 2回 1回 2回 1回
ベン図 論理積または論理和
 ⇒ 論理式 選び
5点 中止 (d) (e) (f) 『ベン図』,
『2進数の計算』,
『論理素子の穴埋め』から2問が出題される。

2進 論理積または論理和
 ⇒ 10進 or 2進 
加算 (a) 乗算 加算
(a) (b) (c)
論理素子 穴埋め
  タイミングチャート or 論理式 
5点 (g) (h) (i) (j) (k) (l)

FF タイミンチャート選び
5点 毎回出題  別表参照(new) 『こつ』さえわかれば
【サービス問題】
に見えるはず

ブール代数 簡略化
5点 (t) (u) (v) (w) (x) (y) 基本方式の理解と
活用力が問われる
     但し,単なる暗記では解けず,解き方の暗記と,手早い計算力が必須。

      計算問題の回答に許される時間は, 3分/問 以下・・・この力をつけるのが必須。


  ↑某サイトから勝手にコピー・・・しばらく使わせてください。




       ↑CQ出版社 デジタル・システムの設計 
           興味のある方は是非手に取って見てください(宣伝)
        左右に並んだロジックシンボルは,全く同じ動作をします。 
           H=1,L=0のこと 


  以下の問題集の使用法について

    問題3の過去6回(3年)分を整理した。

     ・ 市販参考書を見ても理解困難な場合
          迷わず ⇒ 誰か(先輩・有資格者)に聴く。
            ※要するに,わからない状態で悶々とした状態を引きずらないこと! 
              時間の無駄のみでなく,やる気が著しく消耗し,挫折します。

     ・ 解き方が理解できたら、
        何も見ないで解ける回数を増やします。
        最終的には,
            3分〜2分台で解ける速さも目標です。
                        ・・・くどいようですが,速さ・正確さが大切です。
2進 論理積または論理和
     ⇒ 10進 or 2進 

(a) H31(2019)#1 問題3-(2)
H28(2016)#2 問題3-(1)





題意のチェック
 @ 『乗算』という文字にチェック
 A 『Xの先頭から(左から)2番目と3番目と4番名の数字』
   にアンダーラインを引き,2進数のどの部分を回答する。
                        ・・・これが一番重要。

解き方
 B X1とX2を10進数に置き換えてX0を求める(10進)
 C X0を2進数に変換
 D 問題が指定している先頭から2、3,4番目の数値を
   答える

 

(b) H27#1 3(2)
題意のチェック
 @ 『加算』という文字にチェック
 A 『Xの先頭から(左から)4番目と5番目と6番名の数字』
    にアンダーラインを引き,2進数のどの部分を回答する。
                             ・・・これが重要。

解き方
 B X1,X2,X3を10進数に置き換えてX0を求める(10進)
 C X0を2進数に変換
 D 問題が指定している先頭から4,5,6番目の数値を
   答える
(c) H26#1 3(1)
題意のチェック
 @ 『加算』という文字にチェック
 A 『Xの先頭から(左から)3番目と4番目と5番名の数字』
    にアンダーラインを引き,2進数のどの部分を回答する。
                             ・・・これが重要。

解き方
 B X1,X2,X3を10進数に置き換えてX0を求める(10進)
 C X0を2進数に変換
 D 問題が指定している先頭から3,4,5番目の数値を
   答える
ベン図 論理積または論理和
       ⇒ 論理式 選び



回答手順
 @ 『論理積』という文字にチェック
 A 図1の網掛け部分に,
   図2・図3ともに重複する部分を,鉛筆でマーキング   
 B 鉛筆でマーキングした部分を表す,論理式を探す



回答手順
  @論理式をじっくり眺める

(d) H28#1 3(1)
回答手順
 @ 『論理積』という文字にチェック
 A 図1の網掛け部分に,
   図2の網かけ部分と重複する部分を,鉛筆でマーキング
   図3の網かけ部分と重複する部分を,鉛筆でマーキング
 B 鉛筆でマーキングした部分を表す,論理式を探す
(e) H27#2 3(1)
 
回答手順
 @ 『論理和』という文字にチェック
 A

(f)

論理素子 穴埋め
  タイミングチャート or 論理式
(g)
H28#2





  








(h)

示された論理式はEXOR
   下半分のゲート回路はHH⇒H
   上半分のゲート回路でも
           HH⇒H
           L L⇒H 動作をすれば

   NORゲートの出力は
           HH⇒L
           LL ⇒L   
           HL⇒H 
           LH⇒H  となる・・・

(参考)

  追記:2017/02/11
(i)
h27#2 3(2)
図4の下半分は,
   A,BがともにhighのときHigh
   ゆえに
   上半分では,A+/Bを満足する必要がある
   これから
   答えはA


   


(j)
2018(H30)#2
2015(H27)#1
図1の下半分を,
  論理が合うように変換すると


     
      ド・モルガンの変換を用い,シンボル間の
      論理を合わせると,回路がシンプルに・・・

      C=A・B 

      上半分のゲート回路で
       /A ・ /B または
       /A ・ /B+ A・B を満足できれば良い

       従って,答えはD 


(参 考)
 ORやAND,NORやNANDは,
   真理値表を忘れても
   シンボルから挙動が直接的にイメージできる。

 EXORやEXNORだけは
   真理値表を忘れてはいけない・・・!
    
 イクスールシブ・オア・・・排他的論理和・・・・・
 イクスルーシブ・ノア・・・一致(否定排他的論理和)・・
    イクスルーシブ・オアの3端子のいずれか
    にインバータを付加すると,この動作をする。
   
 
(k)
図4の下半分は,
   A,BどちらかがLowのときHigh
   
   


   上半分には, Aがhigh and Bがlow 
       BOX-M には、
           Cが入る

(l) H26#1 3(1)

  
入力a 0
入力b 0 0 1 1 0 0 1
M上側入力 0 0
M下側入力 0 0 0 1 0 0 0
出力c 0 0 0 0

 BOX-MにはEXORが入る



記:2017/02/11

FF(フリップ・フロップ)回路
出力nのタイミンチャート選び 


最近はNANDゲートによるFF回路の出題が続いている、
NORゲートによるFF回路も、臆することはありません。
                   
 ※ 一見難解に見えるが,
   基本知識と,攻略手順さえ知っていれば,容易に解けます。

   基礎知識その1:タイミングチャート,ビット列の表現のしかた
   基礎知識その2:NANDやNORの真理値表の特徴
                ※さらに出題される,FFの入力のビット列の特徴

 ※正攻法にこだわる方は,市販参考書で勉強してください。

 ※正攻法はどうでもいい・・・なんとか答えを出したい方は,以下に紹介する
                                解き方で挑戦してください。 


R03
2021
R02
2020
R1,H31
3019
H30
2018
H29
2017
H28
2016
H27
2015
H26
2014
#2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1
例1

例2
例3
例4
例5
例6
例7

例1〜例3に分類してはみましたが,解き方は一緒。 したがって,このパターン分析はあまり意味ないですね。
例1
2016(H28)問題#2 問題3-(3) 出力cを @〜Eから選ぶもの
2017(H29)問題#1 問題3-(3) 出力dを @〜Eから選ぶもの

 
 
2016(H28)#2
step1:出力cを出力している
    上側のNANDの入力端子のタイミング
    チャート(=上側NORの出力)を導き出す
step2:見ての通りに変換
       して出力cを得ます。 答えEc6 
入力a 0 0 1 1 0 0 1 1
入力b 0 1 0 1 0 1 0 1
上のNOR
の出力
出力c 0 0



2017(H29)#1
step1:出力dを出力している
     下側のNANDの入力端子のタイミング
     チャート(=下のAND出力)を導き出す
step2:見ての通りに変換
       して出力dを得ます。 答えCc4     
入力a 0 0 1 1 0 0 1 1
入力b 0 1 0 1 0 1 0 1
下のAND
の出力
0 0 0 1 0 0 0 1
出力d 0 0

 

例2 2017(H29)#2 問題3-(3)





2017(H29)#2
step1:出力cを出力している
     NORの上側の入力端子のタイミング
     チャート(上側のNOR出力)を導き出す
step2:見ての通りに変換
       して出力cを得ます。 答え@c1     
入力a 0 0 1 1 0 0 1 1
入力b 0 1 0 1 0 1 0 1
上のNOR
の出力
0 0 0 0 0 0
出力c 0 1 0 1
例3
H30#1 問題3-(3) 




step1:出力cを出力している
    上側のNANDの入力端子のタイミング
    チャート(=上側NORの出力)を導き出す
step2:見ての通りに変換
       して出力cを得ます。 答えBc3 
入力a 0 0 1 1 0 0 1 1
入力b 0 1 0 1 0 1 0 1
上のNOR
の出力
0 1 0 0 0 1
出力c 1 1 1 0 1 0

例4 H30#2 問題3-(3)  R02#2問題3−(3)図3の出力配列だけの違い


step1:出力dを出力している
     下側のNORの入力端子のタイミング
     チャート(=下のOR出力)を導き出す
step2:見ての通りに変換
       して出力dを得ます。 答えEd6     
入力a 0 0 1 1 0 0 1 1
入力b 0 1 0 1 0 1 0 1
下のAND
の出力
0 1 0 1
出力d 0 0

  
例5 H31#1 問題3-(3)



step1:出力cを出力している
    上側のNANDの入力端子のタイミング
    チャート(=上側NORの出力)を導き出す
step2:見ての通りに変換
       して出力cを得ます。 答えBc3 
入力a 0 0 1 1 0 0 1 1
入力b 0 1 0 1 0 1 0 1
上のNOR
の出力
0 1 0 0 0 1
出力c 1 1 1 0 1 0




記:2020/12/14
R01#2



step1:出力dを出力している
    下のNORの入力端子のタイミング
    チャート(=下側NANDの出力)を導き出す
step2:見ての通りに変換
       して出力dを得ます。 答えDd5
入力a 0 0 1 1 0 0 1 1
入力b 0 1 0 1 0 1 0 1
下のNAND
出力
0 1 1 1 1 1 1
出力d 1 0 0 1 0 0 0


記:2020/12/19






ブール代数
(u) 2020(R02)#2

2016(H28)#1


2020(R02)#1   中止
2019(R01)#2





2019(H31)#1

2012(H24)#2

2018(H30)#2



2018(H30)#1


2017(H29)#2

2017(H29)#1


(t) 2016(H28)#2



よって答えは,D
(u)
2016(H28)#1



よって答えは,B
(v)



(w)
(x)




(y)
(z)



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junklaboz @yahoo.co.jp  ←スペースはつめてください 

著作権情報
初版     : 2016/12/29
最終更新日 : 2022/12/28 
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