Nの電子講座・電気屋養成編
第5回 デジタル論理学



目次



7.デジタル
CDの登場から16年、デジタルオーディオは私たちの身近なところにまで 浸透してきました。そして録音のできるMDと言うメディアもようやく普及 しつつあります。ではいったいデジタルオーディオはレコードに代表される アナログオーディオと比較して、何が優れていたのでしょうか?まずはCD とレコードの比較を通して、デジタルとアナログの違いを考えてみましょう。 CDの利点には と言ったものがあります。ではデジタルオーディオにはなぜこういったこと が可能なのでしょうか?それは、音の変化の様子をそのまま記録しているの ではなく、いったん数値になおして記録しているからです。具体的には音は 空気の振動なので振動数を決まった時間ごとに数値化(これをサンプリング と言います)しています。そしていったん数値化すれば、その処理が簡単に できるようになります。つまり比較や計算を直接することができるのです。 このおかげで上に述べたようなことが実現可能になったのです。ではデジタ ルの計算とはいったいどんな物なのでしょうか?まずデジタルでは私たちに なじみのある10進数ではなく2進数が用いられています。このことについ てはきっとみなさんも知っていると思います。そして10進数の計算では足 し算や引き算が計算の基本になっていますが、2進数の場合にはそれよりも もっと基本的な「演算」と呼ばれる物に分解できるのです。では、これから その演算とやらを見ていくことにしましょう。



7−1.演算(1)



7−2.演算(2)


7−3.演算の組み合わせ


演習問題 →解答はこちら
  1. EX-NORゲートの図記号を考えなさい。
  2. NANDゲートだけを使ってANDゲートを作ってみなさい。
  3. では次は、NANDゲートからNORゲートを作ってみなさい。
  4. さらに、NANDゲートからORゲートを作ってみなさい。
  5. EX−OR演算という物が出てきました。この演算は少々特殊なので、あまり このゲートだけが入ったICというのは使われません。ではその他のゲートを 使って、このゲートを作ってみなさい。
  6. 入力が2つ、出力が1つ、桁上がり有りの2ビットの加算器を設計しなさい。 (これは半加算器といいます。「半」なのは下からの桁上がりを受け付けない からです)。まず真理値表から考えることをおすすめします。
  7. 〜ハイレベル問題〜 では下からの桁上がりも受け付ける2ビットの加算器(全加算器)を設計しなさい。 (ヒント:半加算器を2つ使えば楽です)

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