令和5年度 秋期 高度試験 午前I 問7

真理値表に示す3入力多数決回路はどれか。

3入力多数決回路の真理値表
図の説明テキスト
入力 A 入力 B 入力 C 出力 Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
解答・解説

正解: ア.

多数決回路とは

3入力多数決回路は、3つの入力(ここでは AA、BB、CC とします)のうち、過半数(2つ以上)が 1(真)のときに、出力が 1 となる論理回路です。

論理式の導出

真理値表において出力が 1 になるのは、以下のいずれかの条件を満たす場合です。

  • AA と BB がともに 1 である
  • BB と CC がともに 1 である
  • CC と AA がともに 1 である

したがって、この回路の出力 FF を表す論理式は、論理積(AND)と論理和(OR)を用いて次のように表されます。
F=(A⋅B)+(B⋅C)+(C⋅A)F = (A \cdot B) + (B \cdot C) + (C \cdot A)

各選択肢の解説

  • 選択肢 ア(正解): 論理式 F=(A⋅B)+(B⋅C)+(C⋅A)F = (A \cdot B) + (B \cdot C) + (C \cdot A) を正しく回路図として表現しています。3つの入力から2つずつを AND回路 に入力し、それら3つの出力を1つの OR回路 に入力する構成となっています。
  • 選択肢 イ: AND回路やOR回路の組み合わせが異なり、入力のうち2つが 1 であっても出力が 1 にならないパターンが存在するため誤りです。
  • 選択肢 ウ: 多数決回路の論理式を満たさない不適切な回路構成です。
  • 選択肢 エ: 同様に、真理値表の結果と一致しない出力を返すため誤りです。

Spineチーム