平成28年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問23

分野:ハードウェア(論理回路・電気電子・半導体・機器・組込みハード・センサ/アクチュエータ)|実際に出題されたIPA過去問題

次の条件を満足する論理回路はどれか。 〔条件〕 階段の上下にあるスイッチA又はBで,一つの照明を点灯・消灯する。すなわち,一方のスイッチの状態にかかわらず,他方のスイッチで照明を点灯・消灯できる。

問題の図表(IPA公式問題冊子より引用)
図表:IPA公式問題冊子より
  1.  AND
  2.  NAND
  3.  NOR
  4.  XOR
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正解:エ

AI解説

正解はエのXOR(排他的論理和)。階段の照明のように、どちらか一方のスイッチを切り替えるたびに必ず照明の状態が反転する回路が求められている。XORは2入力が異なるとき1、同じとき0を出力するため、片方の入力を反転させると出力も必ず反転する。この性質をもつのはXOR(およびその否定XNOR)だけである。 ア: 誤り。AND(論理積)は両方が1のときだけ1になる。片方のスイッチだけでは点灯状態を自由に切り替えられない。 イ: 誤り。NANDはANDの否定で、両方1のときだけ0になる。入力(0,0)と(0,1)の出力がどちらも1であり、一方の切替えで出力が反転しない場合がある。 ウ: 誤り。NORはORの否定で、両方0のときだけ1になる。これも一方のスイッチの切替えで必ず出力が変わるとは限らない。 エ: 正解。XORは入力の一方を反転すると出力が必ず反転するため、上下どちらのスイッチでも照明を点灯・消灯できる。いわゆる三路スイッチの動作である。 💡 「どちらのスイッチでもON/OFFできる=1入力の変化が必ず出力に伝わる」と読み替えればXORと即断できる。XORは半加算器の和の出力にも使われる重要ゲートである。

出典:平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問23 / 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)
※Web掲載用に表記を一部変更しています。図表はIPA公式問題冊子から引用しています。著作権はIPAに帰属します。
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