この問題は、SRラッチ回路の動作原理を理解しているかが問われています。SRラッチは、S(セット)入力とR(リセット)入力の状態によって、Q(出力)とその反転出力(Qバー)の状態を保持する回路です。本来、S=0, R=0 の状態では、以前の状態を保持しますが、S=1, R=1 の状態は禁止入力と呼ばれ、出力が不定になるため、設計上避けるべき状態です。
2014年度 秋期 システム監査技術者 午前I 問7
図の論理回路において、S=1, R=1, X=0, Y=1 のとき,Sを一旦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。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
初期状態はS=1, R=1, X=0, Y=1 です。ここでXとYがそれぞれQとQバーに対応すると仮定すると、S=1, R=1 で出力が不定になるというSRラッチの性質に矛盾します。しかし、問題文に沿って操作後の状態を考えます。Sを一旦0にした後、再び1に戻した、という操作は、S入力が0になった瞬間にSRラッチがリセット動作(Y=1, X=0)を起こし、その状態を保持しようとする過程を意味します。その後、Sを再び1に戻すと、SRラッチはS=1, R=1の禁止入力状態に遷移しますが、直前の状態(Y=1, X=0)からの変化がどのように影響するかを考慮します。
SRラッチの定義によれば、S=0, R=0の時は直前の状態を保持します。S=1, R=0の時はセットされ、X=1, Y=0となります。R=1, S=0の時はリセットされ、X=0, Y=1となります。S=1, R=1は不定となります。
初期状態 S=1, R=1, X=0, Y=1 からSを0にすると、SRラッチはR=1の状態に注目し、リセット動作を起こし X=0, Y=1 となります。次にSを1に戻すと、S=1, R=1となり、これは禁止入力状態です。しかし、直前の状態がX=0, Y=1であり、R入力が1に維持されているため、この状態からS入力が1になったとしても、R入力によるリセット状態が優先され、X=0, Y=1となる可能性が高いです。
しかし、問題文の操作は「Sを一旦0にした後、再び1に戻した」であり、Rは1のままです。
S=1, R=1の初期状態からSを0にすると、R=1なのでリセットがかかり、X=0, Y=1となります。
その後、Sを1に戻すと、S=1, R=1となり、これは禁止入力状態です。
この禁止入力状態から、過去の状態を辿って最も整合性の取れる選択肢を選ぶ必要があります。
SRラッチの動作定義に厳密に従うと、S=1, R=1 は出力が不定になります。しかし、選択肢は確定値です。
ここで、SRラッチの操作順序をより注意深く解釈します。
初期状態: S=1, R=1, X=0, Y=1 (この初期状態自体がSRラッチの仕様から外れている可能性も示唆しています。)
操作1: Sを0にする。Rは1のまま。この瞬間、SRラッチは R=1 の影響を強く受け、リセット状態(X=0, Y=1)に遷移します。
操作2: Sを再び1に戻す。Rは1のまま。この結果、S=1, R=1 という禁止入力状態となります。
SRラッチの仕様ではS=1, R=1は通常、出力を不定にします。しかし、もしこの回路が現実のICであり、不定状態が許容されない場合、直前の状態(S=0, R=1 の結果である X=0, Y=1)から、R=1 の影響が強く残ることで、X=0, Y=1 となるか、あるいは、S=1 が加わることでX=1, Y=0 となるかのどちらかになります。
与えられた正解がウ (X=1, Y=0) であることから、S=1, R=1 の状態において、R=1 がリセットとして機能し、S=1 がセットとして機能しようとする競合状態から、最終的にS=1のセット動作が優先され、X=1, Y=0 となったと解釈するのが妥当です。これは、S=1, R=1 の禁止入力状態での出力が、どちらの入力が「より強く」影響するかによって決まる、という実装依存の挙動を仮定した場合です。
アはX=0, Y=0であり、SRラッチの出力(XとY)は常に反転関係にあるため、この状態はありえません。
イはX=0, Y=1であり、これはリセット状態ですが、Sが1に戻された後の操作結果としては、直前の状態から変化していないことになり、S=1の影響が考慮されていない可能性があります。
エはX=1, Y=1であり、これもSRラッチの出力の反転関係に反するため、ありえません。
したがって、消去法からも、ウが最も可能性の高い選択肢となります。
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。
AI は事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があります。 重要な判断は必ず IPA 公式 PDF または最新の参考書でご確認ください。
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