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MAD研究所さんでリレー式電卓を製作されているので、デジタル回路のまとめでも。
このサイトを発見したのは中学生のころで、とても感動したのを覚えている。
ちょうどリレーで自己保持回路を組んで遊んでたところなのでなおさらだった。
いつか自分でもリレー式電卓は組みたいと思っている。
ちなみに論理回路の動作検証については、デジタル回路シミュレーションソフト「Logisim」を使用している。
記事に登場する図はCEDAR Logic Simulatorのスクリーンショットになっている。
ブール代数の基本AND,OR,NOTから応用の解説。
別名、論理積。両方の入力が1の場合に1を出力する。
TC74HC08AP(2入力AND*4)などのICがある。
別名、論理和。どちらかの入力が1の場合に1を出力する。
TC74HC32AP(2入力OR*4)などのICがある。
別名、否定。入力が0の場合に1を出力する。つまり反転。
TC74HC04AP(NOT*6)などのICがある。
別名、否定論理積。ナンドと読む。両方の入力が1以外のときに1を出力する。ANDの出力にNOTをつけたもの。
TC74HC00AP(2入力NAND*4),03AP(オープンコレクタ),132AP(シュミットトリガ)などのICがある。
別名、否定論理和。ノアと読む。両方の入力が0のときに1を出力する。ORの出力にNOTをつけたもの。
TC74HC02AP(2入力NOR*4)などのICがある。
Buffer。NOTを2つつなげたもの。結果的に変わらないが、出力は必ず0か1になるため、信号を安定させることができる。
また、タイミング調整で信号を遅らせるために挿入されることがある。
TC74HC07AP(高耐圧バッファ*6)などのICがある。
別名、排他的論理和の否定。Exclusive NORの略。両方の入力が一致したときに1を出力する。
74266などのICがある。XORの出力にNOTを入れることでも実現できる。
エクスノア・エクスクルーシブノアと読む。
このような素子の組み合わせで出来ている。
なお出力手前の素子はORの入力にNOTをつけたもの(NANDX)で、動作はNANDと同じになっている。
別名、排他的論理和。Exclusive ORの略。両方の入力が不一致の場合に1を出力する。
TC74HC86AP(2入力ExOR*2)などのICがある。
エクスオア・エクスクルーシブオアと読む。
この回路はNANDに置き換えることによって省略できる部分がある。どちらも同じ挙動を示す。
なおこれも同様に出力手前の素子はORの入力にNOTをつけたもの(NANDX)で、動作はNANDと同じになっている。
真理値をそのまま2進数とみたとき、これらの大小を比較する回路をいう。
実際にはBCD(2進化10進数)で処理されることが多いので、4bitを比較するための回路がIC化されている。
TC74HC85AP(4bitコンパレータ)などがある。回路についてはデータシートから見ることが出来る。
TC74HC42AP
TC74HC4511AP
電卓・CPU設計に使えそうなICのメモ。
・SN74AS194（4 ビット、左右シフト、汎用シフト・レジスタ）
デジタル回路のシミュレーションソフト。今回使用したのは「Logisim」。
・Logisim Javaにて作成されているため各種OS上で動作可能。
・CEDAR Logic Simulator Windows上でしか動作しないが使い勝手はいい。
・DigitalSimulator Windows上とブラウザ上にて動作。Windows版はランタイムエラーで確認できず。
・Digital Works Windows95向けだがXPで動作確認。軽い。
・書籍「-AND回路からコンピュータ製作まで- 実験で学ぶディジタル回路」 啓学出版（河内洋二/永田博義 共著）
・Wikipedia - 論理回路
・MAD研究所(リレー式電卓)
・ディジタル回路の基礎
・4ビットCPU ICS4004 の設計と製作
・www.play-hookey.com - Digital Logic
・SHIFT REGISTERS
・ロジックIC：千石電商、各種データシート。TC74HCシリーズ機能別製品一覧表
