【IT基礎知識】論理回路について解説

こんにちは、ふじみやです。

今回は、IT基礎知識として基本情報技術者試験でも出題される 論理回路 について解説をします。

基本情報技術者試験に向けてはUdemyで勉強をするほか、参考書を利用することがオススメです。私はUdemyでの動画視聴に加え、『令和05年 イメージ＆クレバー方式でよくわかる 栢木先生の基本情報技術者教室 (情報処理技術者試験)』を読み込んで合格することが出来ました。

論理回路とは

それではよく出てくる論理回路についてそれぞれ解説をしていきます。

論理回路とは

「0（偽）」と「1（真）」といったデジタル信号について、ANDやOR、NOTといった論理素子を組み合わせることで論理演算を行う回路のことを意味します。要すれば、デジタル信号と論理素子を組み合わせることで出力されるデジタル信号を演算する回路で、電灯のスイッチみたいなものをイメージしてもらえればと思います。

とはいえ、これだけだと分かりにくいかと思いますので、実際に回路の例を見てみましょう。

なお、以下では信号があることを「真」と呼び、逆に信号がない場合には「偽」と呼びますが、参考書や試験の出題のされ方によっては「1」や「0」といった呼び方もされますので、その点はご留意ください。

論理回路シミュレータ

東京大学が 論理回路シミュレータ（SimcirJS）というものを公開しており、Webブラウザ上で無料で利用可能ですので、ご自身でAND回路やOR回路、NOT回路を組み合わせた論理回路を作ってみると、より理解が深まりますよ。

AND回路（論理積）

論理素子への入力が全て「真」の場合にのみ、「真」を出力するものです。

回路記号

真理値表

A	B	Y
偽	偽	偽
偽	真	偽
真	偽	偽
真	真	真

OR回路（論理和）

論理素子への入力のいずれかが「真」の場合には、「真」を出力するものです。

回路記号

真理値表

A	B	Y
偽	偽	偽
偽	真	真
真	偽	真
真	真	真

NOT回路（論理否定）

論理素子への入力を反転して出力するものです。例えば、「真」の入力であれば「偽」の出力となります。

回路記号

真理値表

A	B	Y
偽	ー	真
真	ー	偽

NAND回路（論理積否定）

Not AND の略で、論理素子への入力が全て「真」の場合にのみ「偽」の出力をします。

回路記号

真理値表

A	B	Y
偽	偽	真
偽	真	真
真	偽	真
真	真	偽

NOR回路（論理和否定）

Not OR の略で、論理素子への入力のいずれかが「真」の場合には「偽」が出力されます。要すれば、論理素子への入力が全て「偽」の場合にのみ「真」が出力されます。

回路記号

真理値表

A	B	Y
偽	偽	真
偽	真	偽
真	偽	偽
真	真	偽

XOR回路またはEOR回路（排他的論理和）

Exclusive OR の略で、論理素子への入力のいずれかが「真」の場合にのみ「真」が出力されます。ただし、OR回路とは異なり、入力の全てが「真」の場合には「偽」が出力されることになります。

回路記号

真理値表

A	B	Y
偽	偽	偽
偽	真	真
真	偽	真
真	真	偽

まとめ

論理回路は一見複雑そうに見えますが、その名前の意味を理解することで、何をしようとしているのかが分かるようになるでしょう。

また、複雑な回路であっても、実際に書いてみてどのような場合に信号が流れるのかをトレースすることで、試験的には得点源とすることも十分可能です。

それではまた。