4ビットの入力データに対し,1の入力数が0個又は偶数個のとき出力が1に,奇数個のとき出力が0になる回路はどれか。
ここで,図中の「AND形(D字形・バブルなし)」はAND素子,「OR形(弓形・バブルなし)」はOR素子,「XOR形(二重弓形・バブルなし)」はXOR素子,「三角形・出力にバブル」はNOT素子を表す。
正答4
解説
正解は4です。
4ビットの入力のうち、1の個数が0個または偶数個のときに1を出力する回路(偶数パリティの判定回路)を選ぶ問題です。
図の4つの回路は、いずれも左側に2個のXOR素子があり、それぞれ2ビットずつを入力しています。
XOR素子は、入力の1の個数が奇数のときに1を出力します。
【選択肢別解説】
1:× 選択肢1(図のア)は、2個のXOR素子の出力をAND素子に入れた回路です。
入力が0000のとき2つのXORはともに0となり、出力は0です。
1の個数が0個なのに1が出ないので誤りです。
2:× 選択肢2(図のイ)は、2個のXOR素子の出力を、図ではOR素子の形で描かれた素子に入れ、NOT素子で反転した回路です。
入力が1010のとき2つのXORはともに1となり、OR素子でもAND素子でも結果は1なので、反転した出力は0です。
1の個数が偶数なのに1が出ないので誤りです。
3:× 選択肢3(図のウ)は、2個のXOR素子の出力をさらにXOR素子に入れた回路です。
4ビット全体の1の個数が奇数のとき1、偶数のとき0を出力し、求める動作と逆になります。
4:○ 選択肢4(図のエ)は、選択肢3の回路の出力をNOT素子で反転しています。
1の個数が0個または偶数個のとき1、奇数個のとき0を出力するので、条件を満たします。
【ポイント】
XORを何段か重ねると、全ビットの1の個数が奇数かどうかを判定できます。
これはパリティビットの生成やチェックに使われる基本回路です。