2 ブラックボックスと真理値表による組合せ回路の表

2.1 ブラックボックス

具体的な問題を考えることにする。たとえば、次のようなデジタル回路を作成 することを考える。

• 図1に示すように、入力は3点、出力は1点である。
• 入力、出力とも電圧は0または5[V]のいずれかである。要するによく普 通にあるデジタル回路である。
• 入力に対して、出力が一意にきまる。入力の組合わせで出力が決まる ので、このような回路を組合せ回路と言う。
• 入出力の関係は、表1のとおりである。1 つの入力線に対して、0と5[V]の2通りの組み合わせがあり、それが3本 あるので、入力の組み合わせは8通りである。そのすべての応答を書い たものがこの表である。

このように、実際の装置の内容、ここでは電気回路の細かい構造(素子と配線) を気にしないで、入力と出力、場合によっては応答を考える手法をブラックボッ クスと言う。

図 1: 回路の入出力を表現

図: 回路の応答を表現

入力[V]			出力[V]
A	B	C	Z
0	0	0	0
0	0	5	5
0	5	0	5
0	5	5	5
5	0	0	0
5	0	5	0
5	5	0	5
5	5	5	0

技術者は、最終的にこのように動作する電気回路を設計しなくてはならない。 では、表1のような応答をする回路をどのように 表現すれば良いのだろうか?。もちろん、表1のよ うに表現しても、なんら問題ないが、不便な場合がある。場合によっては、違 う表現が必要なこともある。同じ内容であるが、異なった表現として、以下の 表現を学習してきた。

真理値表

回路の応答を直接記述できるので便利である。

論理式

回路を数学で記述する場合に便利である。数学で記述す るので、その約束に従い計算することで、いろいろな等価な回路 が間単に得られる。あるいは、真理値表からMIL記号への橋渡し の役目を担う。

MIL記号

実際の電気回路に1対1に対応している。したがって、実際の電 気回路に直す場合、便利である。

本日の授業では、これら表現は異なるが、すべて内容は全く同じであることを 学習する。

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志