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【論理回路】複数のスイッチを押されることによる問題を解消するための回路

こんにちは


ちょっと論理回路について、面白いことを考えつきました。

もし複数のスイッチを押されたときにどう対処すればいいのか、というものです。
(今のマイコンを使う世の中じゃあまり意味がないかもしれないが)


このことを考え始めたのは、学校の課題で

「1,2,3,4,5,6,7,8,9,0の10個のスイッチがあり、1を押したら7セグメントLEDに『1』が点くように、2のスイッチには『2』…という風に動作する回路をかけ。」

というものがあったからでした。

この課題では、別に複数この回路が押されることを想定する必要がなかったのですが、

Kくんと話していたら、「1と2を同時に押したら変な文字が表示されてしまうじゃないか。どうするんだ。」
という話になって考えついたのがこれです。

TS3V0067a.jpg

この下半分は誰にもできるので、注目したいのが上半分。


TS3V0066a.jpg


画像が荒いので見にくいかもしれませんが、一応、

10個のスイッチのうち一つのスイッチが押されると、他のスイッチが押されてもその信号は意味がないようになっています。
つまり、最初に押されたスイッチの情報が保持され他を却下するといううことです。

詳しく説明すると、それぞれの10個のスイッチに、NORとANDが一つずつのユニットが付いています。

そのユニットの2入力ANDのNOR側からの入力の初期値は1で、もし最初に1つのスイッチが押されると、押されたスイッチのANDは「1・1」になり、そのスイッチの信号はLEDに伝わります。
そのとき、ANDの出力は他のスイッチのNORに入力され、(自分のスイッチのNORには配線しない)他のスイッチのANDのNOR側の入力は0になります。
そこで二つ目三つ目のスイッチが押されても、そのスイッチのANDの入力は「1・0」になるため、そのスイッチの信号は反映されないという理屈です。

ちなみに、今回は9入力のNORを使いましたが、それは、逆流(1つのANDの出力が遠回りしてそれ自身のNORに入ってくること)しないようにするためで、ダイオードを90個ぐらい使えば2入力のNORを使うことができます。


もちろん、別にスイッチが10個ではなくてこれより多くてもできます。

n個のスイッチがあるときに、

n-1入力のNORと2入力ANDをそれぞれn個使う

2入力NORと2入力ANDをそれぞれn個と、ダイオードをn(n-1)個使えば実現できます。


どうぞ参考にしてください。



現在、複数のスイッチが押されたときに何も表示しないか初めに入力されたものを保持する論理回路はできているのですが、後で押されたスイッチの信号を反映するのができるかどうか分かったいません。

これからの課題ですね。


では


追記(10/2)

よくよく考えたら、これは一種のフリップフロップ回路ですね。少し違うけど。
フリップフロップはこのような使い方があるのは知らなかったです。
関連記事
[ 2011/10/02 16:28 ] 電子工作 | TB(0) | CM(2)
コメントありがとうございます。

こういうのって考えていると奥が深すぎて面白いですよ。
[ 2011/09/26 21:25 ] [ 編集 ]
なかなかすごいですね。その発想。こればかりは感服するしかありません。
[ 2011/09/23 18:06 ] [ 編集 ]
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