真理値表に示す3入力多数決回路はどれか。
入力|出力/A|B|C|Y/0|0|0|0/0|0|1|0/0|1|0|0/0|1|1|1/1|0|0|0/1|0|1|1/1|1|0|1/1|1|1|1
正答1
解説
正解は1です。
3入力多数決回路は、3つの入力のうち2つ以上が1のときに1を出力する回路です。
論理式ではY=A・B+B・C+C・A(「・」はAND、「+」はOR)と表せます。
図の各選択肢の回路が、この式と同じ出力になるかを確かめます。
【選択肢別解説】
1:○ 選択肢1(図のア)は、AとB、BとC、AとCをそれぞれ入力とする3つのANDゲートの出力を、2つのORゲートでまとめています。
出力はA・B+B・C+C・Aとなり、真理値表と一致します。
2:× 選択肢2(図のイ)は、AとB、BとC、AとCの排他的論理和(XOR)を3つ作り、それらのORを出力します。
3入力がすべて同じときだけ0になるので、A=0、B=0、C=1のときに1を出力してしまい、真理値表と一致しません。
3:× 選択肢3(図のウ)は、A+B、B+C、A+Cの3つのORゲートの出力を、ANDゲートとNANDゲートでまとめています。
(A+B)・(B+C)・(A+C)は多数決の式と等しいので、最後のNANDで反転した出力になり、A=B=C=0のときに1を出力してしまいます。
4:× 選択肢4(図のエ)は、3つのXORの出力を、ANDゲートとNANDゲートでまとめています。
3つのXORが同時に1になることはないので、ANDの結果は常に0で、出力は常に1となり、真理値表と一致しません。
【ポイント】
多数決回路は「2入力ずつのAND3つをORでまとめる」形が基本です。
候補の回路は、A=B=C=0やA=0、B=0、C=1のような代表的な入力を当てはめると素早く絞り込めます。