3 実験方法

3.1 基本動作実験

論理積(AND), 論理和(OR), 否定(NOT), 否定論理積(NAND), 否定論理和(NOR), 排他的論 理和(XOR), 一致論理の真理値表を作成し,その動作を確かめる.

3.1.1 論理積(AND)回路の実習

  1. チップ付きコードを使用し図8の回路を作成する.図中の L は,動作表示ランプ(ビットモニター)である.
  2. 電源を投入する.
  3. 8の真理値表に従って,回路の動作を確認する.
  4. 同様の実験を図9の回路でも実施する.

図 8: 2入力ANDの実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/AND_2.eps}



図 9: 4入力ANDの実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/AND_4.eps}

表 8: 2入力論理積(AND)の真理値表と実験結果.(    )内にはし表したスイッチレ ジスター,およびビットレジスターの番号を記入する.
入力 出力 動作表示ランプの点滅
A B Y LA LB LY
(    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    )
0 0        
0 1        
1 0        
1 1        

3.1.2 論理和(OR)回路の実習

  1. チップ付きコードを使用し図10の回路を作成する.
  2. 電源を投入する.
  3. 9の真理値表に従って,回路の動作を確認する.
  4. 同様の実験を図11の回路でも実施する.

図 10: 2入力ORの実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/OR_2.eps}



図 11: 4入力ORの実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/OR_4.eps}

表 9: 2入力論理和(OR)の真理値表と実験結果
入力 出力 動作表示ランプの点滅
A B Y LA LB LY
(    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    )
0 0        
0 1        
1 0        
1 1        

3.1.3 否定(NOT)回路の実習

  1. チップ付きコードを使用し図12の回路を作成する.
  2. 電源を投入する.
  3. 10の真理値表に従って,回路の動作を確認する.
図 12: NOTの実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/NOT.eps}

表 10: 否定(NOT)の真理値表と実験結果
入力 出力 動作表示ランプの点滅
A Y LA LY
(    ) (    ) (    ) (    )
0      
1      

3.1.4 否定論理積(NAND)回路の実習

  1. チップ付きコードを使用し図13の回路を作成する.
  2. 電源を投入する.
  3. 11の真理値表に従って,回路の動作を確認する.
図 13: NANDの実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/NAND_2.eps}

表 11: 否定論理積(NAND)の真理値表と実験結果
入力 出力 動作表示ランプの点滅
A B Y LA LB LY
(    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    )
0 0        
0 1        
1 0        
1 1        

3.1.5 否定論理和(NOR)回路の実習

  1. チップ付きコードを使用し図14の回路を作成する.
  2. 電源を投入する.
  3. 12の真理値表に従って,回路の動作を確認する.
図 14: NORの実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/NOR_2.eps}

表 12: 否定論理和(NOR)の真理値表と実験結果
入力 出力 動作表示ランプの点滅
A B Y LA LB LY
(    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    )
0 0        
0 1        
1 0        
1 1        

3.1.6 排他的論理和(XOR)回路の実習

  1. チップ付きコードを使用し図15の回路を作成する.
  2. 電源を投入する.
  3. 13の真理値表に従って,回路の動作を確認する.
図 15: 排他的論理和(XOR)の実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/XOR_2.eps}

表 13: 排他的論理和(XOR)の真理値表と実験結果
入力 出力 動作表示ランプの点滅
A B Y LA LB LS LR LP LQ LY
(    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    )
0 0                
0 1                
1 0                
1 1                

3.1.7 一致回路の実習

  1. チップ付きコードを使用し図16の回路を作成する.
  2. 電源を投入する.
  3. 14の真理値表に従って,回路の動作を確認する.
図 16: 一致の実験回路
\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/ichi_8.eps}

表 14: 一致の真理値表と実験結果
入力 出力 動作表示ランプの点滅
A0 A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3 Y L0 L1 L2 L3 LY
(    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    ) (    )
0 0 0 0 0 0 0 0            
1 1 1 1 0 0 0 0            
0 0 0 0 1 1 1 1            
                           
                           

3.2 論理式実験

次式が示す回路をAND, OR, NOT, NAND, NORの各素子を用いて作成し,真理値表の結果と 比較せよ.さらに,式を簡単化し同様に確かめよ.

$\displaystyle {\textrm (1)}\hspace{20mm}$ $\displaystyle Y=A\cdot\bar{B}+B+A\cdot C\hspace{60mm}$    
  $\displaystyle Y=(A+B)\cdot(A+C)$    
$\displaystyle {\textrm (2)}\hspace{20mm}$ $\displaystyle Y=A\cdot B+A \cdot \bar{B} \cdot C$    
  $\displaystyle Y=(A+B)\cdot(\bar{A}+B)$    
$\displaystyle {\textrm (3)}\hspace{20mm}$ $\displaystyle Y=A\cdot\bar{B}+\bar{A}\cdot B$    
  $\displaystyle Y=\bar{A}\cdot(\bar{B}+B)+A\cdot B$    
$\displaystyle {\textrm (4)}\hspace{20mm}$ $\displaystyle Y=\bar{A}+\bar{B}\cdot C+\bar{C}$    
  $\displaystyle Y=A\cdot \bar{B}\cdot \bar{C}+A\cdot \bar{B}\cdot C$    
$\displaystyle {\textrm (5)}\hspace{20mm}$ $\displaystyle Y=(A \cdot B+C)\cdot A$    
  $\displaystyle Y=(\overline{A\cdot \bar{C}})\cdot (B+\bar{C})\cdot\bar{B}$    

3.3 応用実験

3人の投票とする.多数決で成立のとき"1",そうでないとき"0"となる出力を持つ回路を 作成し,確かめよ.
ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志
Yamamoto Masashi
平成18年7月3日


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