3 実験方法

3.1 基本動作実験

論理積(AND), 論理和(OR), 否定(NOT), 否定論理積(NAND), 否定論理和(NOR), 排他的論理和(XOR), 一致論理の真理値表を作成し，その動作を確かめる．

3.1.1 論理積(AND)回路の実習

チップ付きコードを使用し図8の回路を作成する．図中の L は，動作表示ランプ(ビットモニター)である．
電源を投入する．
表8の真理値表に従って，回路の動作を確認する．
同様の実験を図9の回路でも実施する．

**図 8:** 2入力ANDの実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/AND_2.eps}$

**図 9:** 4入力ANDの実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/AND_4.eps}$

**表 8:** 2入力論理積(AND)の真理値表と実験結果．( )内にはし表したスイッチレジスター，およびビットレジスターの番号を記入する．
入力		出力	動作表示ランプの点滅
A	B	Y	LA	LB	LY
( )	( )	( )	( )	( )	( )
0	0
0	1
1	0
1	1

3.1.2 論理和(OR)回路の実習

チップ付きコードを使用し図10の回路を作成する．
電源を投入する．
表9の真理値表に従って，回路の動作を確認する．
同様の実験を図11の回路でも実施する．

**図 10:** 2入力ORの実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/OR_2.eps}$

**図 11:** 4入力ORの実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/OR_4.eps}$

**表 9:** 2入力論理和(OR)の真理値表と実験結果
入力		出力	動作表示ランプの点滅
A	B	Y	LA	LB	LY
( )	( )	( )	( )	( )	( )
0	0
0	1
1	0
1	1

3.1.3 否定(NOT)回路の実習

チップ付きコードを使用し図12の回路を作成する．
電源を投入する．
表10の真理値表に従って，回路の動作を確認する．

**図 12:** NOTの実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/NOT.eps}$

**表 10:** 否定(NOT)の真理値表と実験結果
入力	出力	動作表示ランプの点滅
A	Y	LA	LY
( )	( )	( )	( )
0
1

3.1.4 否定論理積(NAND)回路の実習

チップ付きコードを使用し図13の回路を作成する．
電源を投入する．
表11の真理値表に従って，回路の動作を確認する．

**図 13:** NANDの実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/NAND_2.eps}$

**表 11:** 否定論理積(NAND)の真理値表と実験結果
入力		出力	動作表示ランプの点滅
A	B	Y	LA	LB	LY
( )	( )	( )	( )	( )	( )
0	0
0	1
1	0
1	1

3.1.5 否定論理和(NOR)回路の実習

チップ付きコードを使用し図14の回路を作成する．
電源を投入する．
表12の真理値表に従って，回路の動作を確認する．

**図 14:** NORの実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/NOR_2.eps}$

**表 12:** 否定論理和(NOR)の真理値表と実験結果
入力		出力	動作表示ランプの点滅
A	B	Y	LA	LB	LY
( )	( )	( )	( )	( )	( )
0	0
0	1
1	0
1	1

3.1.6 排他的論理和(XOR)回路の実習

チップ付きコードを使用し図15の回路を作成する．
電源を投入する．
表13の真理値表に従って，回路の動作を確認する．

**図 15:** 排他的論理和(XOR)の実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/XOR_2.eps}$

**表 13:** 排他的論理和(XOR)の真理値表と実験結果
入力		出力	動作表示ランプの点滅
A	B	Y	LA	LB	LS	LR	LP	LQ	LY
( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )
0	0
0	1
1	0
1	1

3.1.7 一致回路の実習

チップ付きコードを使用し図16の回路を作成する．
電源を投入する．
表14の真理値表に従って，回路の動作を確認する．

**図 16:** 一致の実験回路
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/logic/ichi_8.eps}$

**表 14:** 一致の真理値表と実験結果
入力								出力	動作表示ランプの点滅
A0	A1	A2	A3	B0	B1	B2	B3	Y	L0	L1	L2	L3	LY
( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )	( )
0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	1	1	0	0	0	0
0	0	0	0	1	1	1	1

3.2 論理式実験

次式が示す回路をAND, OR, NOT, NAND, NORの各素子を用いて作成し，真理値表の結果と比較せよ．さらに，式を簡単化し同様に確かめよ．

$\displaystyle {\textrm (1)}\hspace{20mm}$	$\displaystyle Y=A\cdot\bar{B}+B+A\cdot C\hspace{60mm}$
	$\displaystyle Y=(A+B)\cdot(A+C)$
$\displaystyle {\textrm (2)}\hspace{20mm}$	$\displaystyle Y=A\cdot B+A \cdot \bar{B} \cdot C$
	$\displaystyle Y=(A+B)\cdot(\bar{A}+B)$
$\displaystyle {\textrm (3)}\hspace{20mm}$	$\displaystyle Y=A\cdot\bar{B}+\bar{A}\cdot B$
	$\displaystyle Y=\bar{A}\cdot(\bar{B}+B)+A\cdot B$
$\displaystyle {\textrm (4)}\hspace{20mm}$	$\displaystyle Y=\bar{A}+\bar{B}\cdot C+\bar{C}$
	$\displaystyle Y=A\cdot \bar{B}\cdot \bar{C}+A\cdot \bar{B}\cdot C$
$\displaystyle {\textrm (5)}\hspace{20mm}$	$\displaystyle Y=(A \cdot B+C)\cdot A$
	$\displaystyle Y=(\overline{A\cdot \bar{C}})\cdot (B+\bar{C})\cdot\bar{B}$

3.3 応用実験

3人の投票とする．多数決で成立のとき"1"，そうでないとき"0"となる出力を持つ回路を作成し，確かめよ．
ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志

Yamamoto Masashi
平成18年7月3日

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