この問題は、SRラッチと呼ばれる記憶素子の動作原理を理解しているかを問うものです。SRラッチは、S (Set) 入力と R (Reset) 入力によって状態が変化し、その状態を保持します。通常、S=1, R=0 で状態1にセットされ、S=0, R=1 で状態0にリセットされます。
2009年度 秋期 システムアーキテクト 午前I 問8
図の論理回路において, S=1, R=1, X=0, Y=1 のとき、S をいったん0にした後、再び1に戻した。この操作を行った後のX、Yの値はどれか。
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初期状態では S=1, R=1, X=0, Y=1 とありますが、S=1, R=1 という入力はSRラッチにおいて不定状態(どちらの状態になるか保証されない)と定義されています。しかし、問題文では「S をいったん0にした後、再び1に戻した」という操作後の状態を問うています。この操作は、S=0 の間に R=1 の影響でリセットされる(Y=0)ことを意図しています。その後、S=1 に戻すと、R=1 の影響が残っていれば Y=0 のままですが、S=1 によってセットされ、Y=1 になるはずです。しかし、問題文の初期状態Y=1から、S=1, R=1 の状態が続いていると仮定すると、SRラッチの特性としてS=1, R=1 の状態では出力が不定になることがあります。ここで「Sをいったん0にした」という操作は、ラッチの記憶をクリアする効果があります。そして、Sを再び1に戻した際、R=1 がアクティブな状態であれば、SRラッチはリセット状態、すなわち Y=0 に遷移します。X は Y の反転出力と考えると、Y=0 なので X=1 となります。したがって、X=1, Y=0 が正しい状態です。
アは、Sを0にしてから1に戻した後の動作として、Yが0にならず、Xも0になるという結果は、SRラッチの基本的な動作と矛盾するため不適切です。イは、Yが1のままになるという結果ですが、Sを0にした後R=1の影響でリセットされ、その状態が維持されるという動作とは異なります。エは、X=1, Y=1 という結果ですが、SRラッチにおいてS=1, R=1 の状態は不定であり、Sを0にした後にR=1の影響でリセットされることを考慮すると、Y=1 のままという結果は考えにくいです。
この解説は AI 生成です(詳細)
解説テキストは Google Gemini に IPA 公式の問題文・公式解答を入力して生成しました。 人間によるレビューを行ったものと、未レビューのものが混在します。
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