電験３種過去問【2021年機械 問18】

解答

（a）:（２）
（b）:（５）

解説

（a）FF回路に関する記述

（1）RS-FFにおいては、クロックパルスの動作タイミングで入力RとSがそれぞれ1と0の場合に0を、入力RとSがそれぞれ0と1の場合に1を出力する。入力RとSを共に1とすることは禁止されている。正しい。

\(\small{\begin{array}{|cc|c|c|}
\hline 入力&&出力&状態\\
S^n&R^n&Q^{n+1}&\\
\hline 0&0&Q^{n}&記憶\\
\hline 0&1&0&リセット\\
\hline 1&0&1&セット\\
\hline 1&1&禁止&禁止\\
\hline\end{array}}\)

（2）JK-FFにおいては、クロックパルスの動作タイミングで入力JとKがそれぞれ1と0の場合に1を、入力JとKがそれぞれ0と1の場合に0を出力し、入力JとKが共に1の場合には出力を(誤)保持⇒(正)反転する。

\(\small{\begin{array}{|cc|c|c|}
\hline 入力&&出力&状態\\
J&K&Q^{n+1}&\\
\hline 0&0&Q^n&記憶\\
\hline 0&1&0&リセット\\
\hline 1&0&1&セット\\
\hline 1&1&\bar{Q^n}&反転\\
\hline\end{array}}\)

（3）T-FFは、クロックパルスの動作タイミングにおいて、出力を反転する。正しい。

\(\small{\begin{array}{|c|c|}
\hline 入力&出力\\
T&Q^{n+1}\\
\hline 0&Q^n\\
\hline 1&\bar{Q^n}\\
\hline\end{array}}\)

（4）D-FFは、クロックパルスの動作タイミングにおいて、入力Dと一致した出力を行う。正しい。

\(\small{\begin{array}{|c|c|}
\hline 入力&出力\\
D^n&Q^{n+1}\\
\hline 0&0\\
\hline 1&1\\
\hline\end{array}}\)

（5）FFの用途として、カウンタ回路やレジスタ回路などがある。正しい。

（b）クロックパルスの立下りで動作する二つのT-FFを用いた4進カウンター回路である。この回路において、クロックパルスCに対する回路の出力Q₁及びQ₂のタイムチャートは(5)が正しい。

クロックパルスCの立下りで、Q₁は状態変化する。また、Q₁の立下りでQ₂も状態変化する。 

題意の回路は、4進カウンターとなっており、クロックパルスごとに０～３までカウントする。

\(\small{\begin{array}{|cc|c|}
\hline Q_2&Q_1&10進数\\
\hline 0&0&0\\
\hline 0&1&1\\
\hline 1&0&2\\
\hline 1&1&3\\
\hline\end{array}}\)