The logic labデータ置き場


ここでは、ブラウザーで動く論理回路シュミレーション「The Logic Lab」のデータを保存しているページです。

論理回路を簡単に作成できるのでちょっとした論理回路の作成、動作確認等するときはおすすめです。

「The Logic Lab」は、海外サイトです。サイト内は、英語で表記されています。


●論理回路って何ぞ?

論理回路は「真」(true)と「偽」(false)の2つの値(真理値)だけを持つ集合における演算(論理演算又はブール演算と呼ぶ)を行う電気(電子)回路である。

 

先述通り、論理は、「真」と「偽」の2つの値しか存在せず、電気(電子)回路上では、それぞれ「真」を「1」、「偽」を「0」として演算する。論理演算は、電気(電子)回路だけでなく、プログラミングや、数学(数理論理学)でも用いられる。


基本論理回路(ゲート)には、「AND」、「OR」、「NOT」、「NAND」、「NOR」、「XOR(EX-OR)」、「XNOR(EX-NOR)」がある。ここでは、この基本論理回路を用いた回路について扱っていく。

各論理式、回路記号、真理値表、ベン図は以下の図で、動作サンプルは、以下のリンクより確認できます。

 

≪サンプル≫各基本論理回路の動作

各論理素子の特性
各論理素子の特性

サンプル


No 日付 回路名 論理式
 1

 11/9(日)

排他的論理和(EX-OR)の等価回路

X=A⊕B

X=~AB+A~B

X=(A+B)~(AB)

X=~(~(A~(AB))~(B~(AB)))

排他的論理和(EX-OR)の等価回路
排他的論理和(EX-OR)の等価回路

No 日付 回路名 英名
2

 12/7(日)

半加算器、全加算器回路

half adder(FA)

full adder(HA)

説明

加算器は主に半加算器(half adder : FA)、全加算器(full adder : FA)の二つがある。

半加算器:

2つの入力A,Bに対し出力C(carry)に二桁目(桁上がり)の解を、出力S(sum)に一桁目の解を出力する。それぞれの論理式は、C=AB(論理積)、S=A⊕B(排他的論理和)になる。

全加算器:

3つの入力A,B,Cに対し出力C(carry)に二桁目(桁上がり)の解を、出力S(sum)に一桁目の解を出力する。この回路は、三つ以上の入力に対して桁上がりを考慮した有効な回路であり、半加算器を二つ用いた形で(A,Bの半加算とその出力Sと入力Cの半加算)で構成される。

半加算器(Half adder)、全加算器(Full adder)
半加算器(Half adder)、全加算器(Full adder)

No 日付 回路名 英名
3

 2/24(火)

NAND型SR-FF、NOR型SR-FF

(NAND type,NOR type)

Set,Reset-Flip Flop

説明

SR-FF(フリップフロップ)の動作をゲート回路で再現した例です。

SR-FFは、S端子の入力を受けると出力Qに1(ON)信号、R端子の入力を受けると出力Qに0(OFF)信号を出力し、入力がない時はその値を保持するフリップフロップです。

NAND型SR-FF、NOR型SR-FF
NAND型SR-FF、NOR型SR-FF

No 日付 回路名 英名
4

 11/2(月)

NAND型EX-OR、NOR型EX-OR

NAND,NORによるEX-OR(EX-NOR)等価回路

(NAND type,NOR type)

Exclusive-OR

説明

No1の続きになります。

NANDまたはNORのみを使ったEX-ORの等価回路です。

パターン1は、NAND4つ、NOR5つ使う回路。

パターン2は、NAND6つ、NOR5つ使う回路。

いずれのパターンでもNAND、NORを入れ替えるとEX-ORの反転した出力(EX-NOR型)で出力されます。また、NAND、NOR共に両方の入力端子を短絡する結線でNOTと等価(つまり出力が反転する形)になります。

なのでEX-NORの等価回路を作る場合、出力端子にNANDまたはNORを入力を短絡した回路1個挿入(仕様個数の多いすでに挿入された回路は、その部分を除去)するだけでできます。

NAND,NORによるEX-OR等価回路
NAND,NORによるEX-OR等価回路
NAND,NORによるEX-OR、EX-NOR等価回路(ゲート表記)
NAND,NORによるEX-OR、EX-NOR等価回路(ゲート表記)