論理式 X=Ā・B+A・B̄+Ā・B̄ と同じ結果が得られる論理回路はどれか。
ここで,1枚目の図の記号は,それぞれ論理積(AND),論理和(OR),否定論理積(NAND),否定論理和(NOR)を表す。
正答2
解説
正解は2です。
まず論理式を簡単にしてから、同じ結果になるゲートを選びます。
図の選択肢1はAND、2はAND記号の出力に否定の丸が付いたNAND、3はOR、4はOR記号の出力に否定の丸が付いたNORの回路です。
【計算】
X=Ā・B+A・B̄+Ā・B̄です。
Ā・B+Ā・B̄=Ā・(B+B̄)=Āなので、X=Ā+A・B̄になります。
分配則により、Ā+A・B̄=(Ā+A)・(Ā+B̄)=Ā+B̄です。
ド・モルガンの法則により、Ā+B̄はA・Bの否定です。
したがって、XはA・Bの否定(NAND)になります。
真理値表で確かめると、A=1かつB=1のときだけX=0で、それ以外はX=1です。
【選択肢別解説】
1:× AND回路はA=1かつB=1のときだけX=1です。
論理式とは出力が正反対です。
2:○ NAND回路はA=1かつB=1のときだけX=0で、それ以外はX=1です。
論理式の真理値表と一致します。
3:× OR回路は、A=0かつB=0のときにX=0になります。
論理式ではこのときX=1なので一致しません。
4:× NOR回路は、A=0かつB=0のときだけX=1です。
論理式ではA=0かつB=1のときもX=1なので一致しません。
【ポイント】
論理式は、真理値表を作るかド・モルガンの法則で簡単化すると判定しやすくなります。
「両方が1のときだけ0」ならNAND、「両方が0のときだけ1」ならNORです。