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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。
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
この問題は、RSフリップフロップ回路の動作原理を問うものです。RSフリップフロップは、S（セット）入力とR（リセット）入力の状態によって、Q（出力）とQバー（反転出力）の状態を保持する回路です。通常、S=0, R=0 のときは直前の状態を保持し、S=1, R=0 のときは Q=1, Qバー=0 となり（セット）、S=0, R=1 のときは Q=0, Qバー=1 となり（リセット）ます。S=1, R=1 の状態は禁止入力と呼ばれ、回路によって出力が不定になるか、あるいは回路設計に依存した特定の値になります。
問題文では、初期状態 S=1, R=1, X=0, Y=1 の後、Sをいったん0にしてから再び1に戻した、という操作が記述されています。ここで、XとYはそれぞれQとQバーに対応すると考えられます。まず、S=1, R=1 の初期状態から S=0, R=1 とすると、フリップフロップはリセット状態になり、X=0, Y=1 となります。次に、S=0, R=1 の状態から S=1, R=1 となる操作です。S=1, R=1 は禁止入力であり、その後の出力は回路の構成に依存します。しかし、通常RSフリップフロップでは、禁止入力の後にS=0, R=0 の状態を経由することで、回路は安定した状態（直前の状態を保持）に戻るように設計されます。この問題の文脈では、Sをいったん0にした後、再び1に戻した、という操作は、S=0, R=1 の状態を経由してから S=1, R=1 の状態になったと解釈できます。もし、S=1, R=1 から S=0 に戻した後に R=0 に戻し、そして S=1 に戻したとすると、S=0, R=1 → S=0, R=0 → S=1, R=0 という流れになり、最終的に X=1, Y=0 となります。
ア: X=0, Y=0 は、S=0, R=0 の状態が継続するか、またはS=0, R=1 の状態が継続した場合に考えられますが、Sを1に戻したという操作と矛盾します。
イ: X=0, Y=1 は、リセット状態が継続した場合に相当しますが、Sを1に戻した操作で状態が変化するはずです。
エ: X=1, Y=1 は、RSフリップフロップでは通常発生しない状態です。S=1, R=1 の禁止入力の後に、本来安定しない両方とも1という出力になることは考えにくいです。
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最終更新:
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