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ロジック回路の遅延時間について。ITへの扉(入門編) No.39

2023年2月2日カテゴリー: ITへの扉
前回の記事で2進数4桁の加算器のロジック回路を紹介しましたが、実際にこの回路で動作させると、低速の動作では問題が起こらなくても、高速で動作させると、予期せぬ誤動作を招く場合があります。 例えば、NOT回路(図5)で説明します。理想的な入出力の波形は図6(a)のように方形波の入力に対して、反転した方形波の出力となるはずです。しかしながら、現実のロジック回路では図6(b)のように入力と出力は、L

2進数4bit加算器の回路例。ITへの扉(入門編) No.38

2023年1月5日カテゴリー: ITへの扉
前回の記事で、2進数の複数桁の足し算は半加算器と全加算器で実現できることを説明しました。図4は2進数4bit加算器の回路例で、2進数の4桁の足し算を実現する回路です。 図4 2進数4桁(bit)の加算器 入力A、入力Bは、それぞれ4桁の2進数で、A0が最下位桁でA3は最上位桁、B0が最下位桁で、B3が最上位桁です。4桁の2進数は4bit(ビット)といいます

全加算器を半加算器で構成する。ITへの扉(入門編) No.37

2022年12月1日カテゴリー: ITへの扉
前回、2進数1桁の足し算に半加算器(Half adder)を使用することを述べました。また、1桁の足し算ではほとんど役に立たないため、全加算器(Full adder)を必要な桁数分だけ接続することで、複数桁の2進数の足し算を実現できることを述べました。 全加算器は、前回に述べた半加算器(図4(a))で構成することができます。半加算器の真理値表は表1の通りです。半加算器で構成した全加算器の回路図を

半加算器について。ITへの扉(入門編) No.36

2022年11月1日カテゴリー: ITへの扉
これまでの記事で2進数について解説してきましたが、今回は2進数の足し算についての解説です。簡単のため2進数1桁の足し算を考えます。 2つの2進数1桁の数字A(0と1)とB(0と1)があり、AとBの足し算S=A+Bを行います。考えられる組み合わせは下記の通りです。 ①:S=0+0=0 (0と0を足しても0) ②:S=0+1=1 (0と1を足すと1) ③:S=1+0=1 (1と0を足すと1)

XOR回路について。ITへの扉(入門編) No.35

2022年10月1日カテゴリー: ITへの扉
これまでに本誌では、基本論理回路であるAND(第150号参照)、OR(第151号参照)、NOT(第153号参照)を紹介してきましたが、これ以外の論理回路で代表的なものに、XOR(exclusive OR、排他的論理和)というものがあります。 XORの記号は図4のように記します。ロジックICのシリーズでXOR回路を持つものに74HC86(図5)という型式のICがあります。

10進数を2進数に変換する。ITへの扉(入門編) No.34

2022年9月1日カテゴリー: ITへの扉
パソコンからインターネットや社内ネットワークを介して機器と通信するときに、機器の住所である、IPアドレスを指定します。社内のローカルネットワークの場合には機器のIPアドレスに、例えば「192.168.0.10」のように指定します。 IPアドレスはコンピュータ内部では2進数の8bit×4=32bitの数値で処理されます。前述のIPアドレス「192.168.0.10」は、人間が分かりやす

2進数の足し算について。ITへの扉(入門編) No.33

2022年8月1日カテゴリー: ITへの扉
本誌の第136号で述べたように、コンピュータはデジタル(※1)の数値を処理しますが、一般的には2進数が使われています。2進数は「1」と「0」のみで表現される数値で、例えば、表4のように、10進数の(8)10(はち)は2進数の(1000)2(いちぜろぜろぜろ※2)で表わされます。 10進数 16進数 2進数 0 0 0 1 1 1 2

シリコンウェハーから作る半導体。ITへの扉(入門編) No.32

2022年7月1日カテゴリー: ITへの扉
以前の記事で、半導体、IC、LSIという用語が出てきましたので、今回はこれらの用語について、整理をしたいと思います。 〇半導体(第142号参照) 半導体は、銅、鉄、アルミ等の電気を通す「導体」とゴム、ガラス等の電気を通さない「絶縁体」の中間の性質を持つ物質で、シリコンが有名です。 半導体の単結晶インゴットを輪切りにしたものがウェーハというものです。現在では直径300mmのウェーハも使わ

昔の電卓と現在の電卓の中身を比較する。ITへの扉(入門編) No.31

2022年6月1日カテゴリー: ITへの扉
写真10の左側は社内にあった1980年頃の当時最新式の電卓COMPET CS-1109D(SHARP)で、右側は現在のSHARP製電卓です。昔に比べると小型・薄型化し、価格はかなり低価格になりました。 写真10 左:電子式卓上計算機COMPET CS-1109D 右:ELSI MATE EL-N432いずれもSHARP製 中身が気になりケースをあけてみまし

デジタルがノイズに強い理由。ITへの扉(入門編) No.30

2022年5月1日カテゴリー: ITへの扉
デジタルの教科書では、値(2進数)を「0」と「1」で表現しますが、実際の回路では、「0」と「1」のそれぞれに対して電圧が割り当てられます。通常は回路に供給する電源電圧により決まり、例えば、電源電圧が5Vのときには、図5のように「0」は0Vで、「1」は5Vとなります。 しかしながら、「0」、「1」がそれぞれピッタリと0V、5Vである必要はありません。デジタルICでは図6のように「しきい値(