応用情報処理技術者試験の対策サイトです。 応用情報処理技術者試験の午前問題を中心とした基礎用語の解説を中心に掲載します。書き始めたばかりなので、内容はまだまだ不十分です。
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3.コンピュータ > 3.8 ハードウェア

論理回路の図は、過去問の冒頭に記載されています。
たとえば、以下のp2
https://www.jitec.ipa.go.jp/1_04hanni_sukiru/mondai_kaitou_2008h20_1/2008h20h_es_am_qs.pdf

as


上から5つくらいは、事前に見ておくといいかもしれません。
応用情報技術者試験を勉強する成子
 

欄外にあるように、○は「反転または否定」なんですね。
覚えやすい。


はい。
ただ、覚えなくても、問題は解けるように配慮されています。

以下にも一部書いておりますが、上記の真理値表を整理します。
http://sm.seeeko.com/archives/65908925.html
真理値表

問23 次の条件を満足する論理回路はどれか。

〔条件〕
階段の上下にあるスイッチA又はBで,一つの照明を点灯・消灯する。すなわち,一方のスイッチの状態にかかわらず,他方のスイッチで照明を点灯・消灯できる。
28-問23
ア AND  イ NAND  ウ NOR  エ XOR
正解は、エです。

片方のスイッチ(たとえばA)が仮に0だとしても1だとしても、もう一方のスイッチ(たとえばB)を切り替えることで、出力が変わればいいことになります。

例(Aが0の場合)
A B 出力  
0 0 0 
0 1 1
※出力の01は上下逆でも可

例(Aが1の場合)
A B 出力  
1 0 0 
1 1 1
※出力の01は上下逆でも可

これを真理値表にすると、以下になります。
A B 出力
0 0 0 
0 1 1 ※出力の01は上下逆でも可
1 0 0 
1 1 1 ※出力の01は上下逆でも可

解答選択肢の中で、真理値表がこれになるのは、XORです。
以下も参照してください。
http://sm.seeeko.com/archives/65910666.html

応用情報技術者試験のシラバスでは、ハードウェアに関して、次の記載があります。

ハードウェア
(1)電気・電子回路
コンピュータの基本的な論理回路であるAND 回路,OR 回路,NOT 回路などの動作原理,論理回路は,組合せ論理回路と順序論理回路に分類できること,回路ごとの特徴を理解する。

用語例 NAND 回路,XOR 回路,フリップフロップ

(2)機械・制御
代表的な機械電子制御の実現方法について,その構造や動作原理,各部の働きを理解する。

用語例 オープンループ制御,クローズドループ制御,シーケンス制御,フィードバック制御,PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御

(3)構成部品及び要素と実装
半導体素子
代表的な半導体素子の動作原理,構造,特性,実装を理解する。

用語例 ダイオード, LED , トランジスタ, IC , LSI , VLSI ( Very Large Scale Integration),CMOS,バイポーラ,BiCMOS(Bipolar Complementary MOS),バイポーラメモリ

カスタムIC
利用者が要求する回路をIC として実現できることを理解する。

用語例 ASIC(Application Specific IC),FPGA(Field Programmable Gate Array),
HDL(Hardware Description Language:ハードウェア記述言語)

システムLSI
組込み分野などで利用され,複数の半導体を組み合わせることによって占有面積を縮小し,システムを小型化し,高速化,低コスト化などのメリットがあることを理解する。

用語例 コデザイン,SoC(System on a Chip)

組込みシステムの構成部品
組込みシステムを構成する部品の役割,部品間の関係を理解する。

用語例 プロセッサ,DSP(Digital Signal Processor),センサ,アクチュエータ,メモリ,ASIC,D/A コンバータ,A/D コンバータ,MEMS,診断プログラム

(4)論理設計
性能,設計効率,コストなどを考慮して,どの構成が最適であるのかを検討し,設計することを理解する。
用語例 回路設計,タイミング設計,同期式設計,非同期式設計,加法標準形,論理圧縮

(5)消費電力
ハードウェアの消費電力について,組込み機器の開発における消費電力の重要性,関連する技術,動向を理解する。

用語例 低消費電力化,リーク電流,パワーゲーティング,クロックゲーティング

半加算器と全加算器に関しては、基本情報技術者の試験範囲であり、応用情報技術者試験では出ません。(少なくともこれまでは)。
なので、学習する必要はありませんが、真理値表や論理回路を理解するのにとてもいい勉強になります。
応用情報技術者試験を勉強する成子

そもそも、半加算器と全加算器って何ですか?




どちらも、1ビット同士の加算を行う装置です。たとえば、0+1=1という計算をするものです。全加算器になると、下からの繰り上がりを考慮した計算ができます。

過去問(H21秋FE午後問1)を解くと、理解が深まります。
問1 半加算器と全加算器に関する次の記述を読んで,設問1~3に答えよ。
 (1)1ビット同士を加算する半加算器の真理値表を,表1に示す。
2009h21a_fe_pm_qs_4


 (2)下位からのけた上がりCinを考慮して1ビット同士を加算する全加算器の真理値表を,表2に示す。
2009h21a_fe_pm_qs_5


2009h21a_fe_pm_qs_6


設問1 半加算器を実現する論理回路を,図1に示す。図1中の[    ]に入れる正しい答えを,解答群の中から選べ。ただし,ANDは論理積,ORは論理和,XORは排他的論理和,NANDは否定論理積,NORは否定論理和を表す。
2009h21a_fe_pm_qs_7
解答群
ア AND   イ NAND     ウ NOR  エ OR  オ XOR
正解は、オです。
表1の真理値表をみればすぐに分かります。XとYの値に対して、Zはどうなっているでしょうか。XORですよね。
参考までに、Cも見ておきましょう。XとYの値に対して、CはAND(論理積)になっています。

設問2 全加算器を実現する論理回路について,次の記述中の[    ]に入れる正しい答えを,解答群の中から選べ。

 全加算器は,図2に示すように半加算器を2段に接続して実現する。半加算器1はXとYを加算し,半加算器2は半加算器1の結果とCinを加算する。このとき,半加算器1のけた上がりをC1半加算器2のけた上がりをC2とする。X,Y,Cinと,C1,C2との関係は表3のとおりになる。
2009h21a_fe_pm_qs_8

2009h21a_fe_pm_qs_9

bに関連する解答群
ア AND
イ NAND
ウ NOR
エ OR


2009h21a_fe_pm_qs_10
正解は、
b エ
c ウです。


設問3 A,B及びSを2の補数表現による4ピットの符号付2進整数とし,それぞれのビット表現をA4A3A2A1,B4B3B2B1及びS4S3S2S1で表す(符号ピットはA4,B4及びS4)。
 図3は,AとBの加算を行い,結果をSに求める加算器であり,半加算器と全加算器で実現されている。ここで,C1~C4は半加算器及び全加算器からのけた上がりを表す。
 この加算器に,Aとして-1を,Bとして-2(いずれも10進表記)を与えたとき,図3のC1~C4の値として正しい組合せを,解答群の中から選べ。
2009h21a_fe_pm_qs_11
正解は、エです。


フリップフロップという言葉については、FEで何度か出題されています。応用情報ではほとんど問われません。

H26秋FE午後問2出題趣旨より 
コンピュータの基礎知識として,レジスタ・主記憶装置等を構成する基本回路であり,1ビットの情報を記憶できるフリップフロップについて理解しておくことは重要である。

過去問(H22春FE午前問25)では、 フリップフロップに関して、「二つの安定状態をもつ回路で, SRAMの記憶セルに使用される順序回路の基本構成要素」と述べられています。

H28秋FE午前
問22 メモリセルにフリップフロップ回路を利用したものはどれか。
ア DRAM  イ EEPROM  ウ SDRAM  エ SRAM
正解は、エのSRAMです。

また、H26秋FE午後問2で、JKフリップフロップについて詳しい出題があります。

問23 図の回路が実現する論理式はどれか。ここで,論理式中の“・”は論理積,“+”は論理和を表す。
問23
正解は、イです。

論理回路の説明(以下を参照)に従い、丁寧に01を当てはめましょう。
http://sm.seeeko.com/archives/65910666.html
たとえば、A=0,B=0とすると、Fの結果は0になります。(以下)
and
これを全パターン実施すると
A B F
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
となります。つまり、B=Fです。

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