令和3年(2021年) 電験三種 機械 問18
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問18は、情報に関する問題です。
解いてみましょう。
情報の一時的な記憶回路として用いられるフリップフロップ(FF)回路について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a)FF回路に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,(1)~(4)における出力とは,反転しないQのことである。
(1)RS-FFにおいては,クロックパルスの動作タイミングで入力RとSがそれぞれ1と0の場合に0を,入力RとSがそれぞれ0と1の場合に1を出力する。入力RとSを共に1とすることは禁止されている。
(2)JK-FFにおいては,クロックパルスの動作タイミングで入力JとKがそれぞれ1と0の場合に1を,入力JとKがそれぞれ0と1の場合に0を出力し,入力JとKが共に1の場合には出力を保持する。
(3)T-FFは,クロックパルスの動作タイミングにおいて,出力を反転する。
(4)D-FFは,クロックパルスの動作タイミングにおいて,入力Dと一致した出力を行う。
(5)FFの用途として,カウンタ回路やレジスタ回路などがある。
(b)クロックパルスの立ち下がりで動作する二つのT-FFを用いた図の回路を考える。この回路において,クロックパルス$C$に対する回路の出力$Q_1$及び$Q_2$のタイムチャートとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
解答(a):(2),(b):(5)
(a)
誤っているものに注意しましょう。
誤っているものは、
(2)JK-FFにおいては,クロックパルスの動作タイミングで入力JとKがそれぞれ1と0の場合に1を,入力JとKがそれぞれ0と1の場合に0を出力し,入力JとKが共に1の場合には出力を保持する。
入力JとKが共に1の場合には出力を反転させる。
JKフリップフロップはクロックCが入ると出力の状態が変化します。クリアCLRに入力が入るとリセットされ元の状態に戻ります。
(b)
(3)T-FFは,クロックパルスの立ち下がりのタイミングにおいて,出力を反転するので、
クロックCの立ち下がりで$Q_1$が反転している(4)、(5)となります。
次に2番目のT-FFの入力は$Q_1$となっているので、$Q_1$の立ち下がりで、反転しているのは(5)となります。