2入力NANDによる 4入力NAND回路の判別問題の解法

基本情報技術者試験 平成30年 秋 午前 問22 で出題された、2入力NANDによる 4入力NAND回路の判別問題の解法です。

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1. 2入力NANDによる 4入力NAND回路の判別問題の解法
2. 2入力NAND素子を用いて、 4入力NAND回路を構成したものはどれか。 ア イ ウ エ 出典 : 基本情報技術者試験 平成30年 秋 午前 問22
3. 解法 部分回路の特定と置き換え （モジュール化）
4. 1. 回路図のパターンを見つける 2. 抽出したパターンを演算する 3. 回路図の一部をパターンで置き換える 4. パターンを利用して演算する 解法のステップ
5. 1 回路図のパターンを見つける
6. ア イ ウ エ
7. ア イ ウ エ
8. A B
9. 2 抽出したパターンを演算する
10. A
11. A は ア でしか使われていない ア イ ウ エ ア は NAND ではない A が NAND ではない場合 A = ア
12. A を演算する 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 in1 in2 in3 in4 out パターンA
13. 演算結果を検証する NAND(1, 0, 1, 0) = NOT(AND(AND(1, 0), AND(1, 0)) = NOT(AND(0, 0)) = NOT(0) = 1
14. 演算結果を検証する NAND(1, 0, 1, 0) = 1 1 0 1 0 1 in1 in2 in3 in4 out NAND
15. A は NAND ではない 1 0 1 0 1 in1 in2 in3 in4 out 1 0 1 0 0 in1 in2 in3 in4 out NAND パターンA
16. B
17. B を演算する 1 1 1 1 1 in1 in2 in3 in4 out パターンB 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
18. よくみるとOR回路 1 1 1 1 1 in1 in2 in3 in4 out パターンB 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 in1 in2 in3 in4 out OR 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0
19. よくみるとOR回路 OR
20. 3 回路図の一部をパターンで置き換える
21. ア イ ウ エ
22. ア イ ウ エ A B B B B B B
23. ア イ ウ エ A OR OR OR OR OR OR
24. 4 パターンを利用して演算する
25. イ OR エ OR OR ウ OR OR OR
26. イ OR エ OR OR ウ OR OR OR 1 1 1 1 0 in1 in2 in3 in4 out イ 1 1 1 1 1 in1 in2 in3 in4 out ウ 1 1 1 1 0 in1 in2 in3 in4 out エ 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 input(1, 1, 1, 1)
27. 1 1 1 1 0 in1 in2 in3 in4 out イ 1 1 1 1 1 in1 in2 in3 in4 out ウ 1 1 1 1 0 in1 in2 in3 in4 out エ input(1, 1, 1, 1) NAND(1, 1, 1, 1) = 0
28. 1 0 1 0 1 1 input(1, 0, 1, 0) 1 0 1 0 0 in1 in2 in3 in4 out エ 1 0 1 0 1 in1 in2 in3 out イ in4 イ OR 1 0 1 0 1 1 1 エ OR OR 1 0 1 1 1 1 0 0 1
29. 1 0 1 0 1 1 input(1, 0, 1, 0) 1 0 1 0 0 in1 in2 in3 in4 out エ 1 0 1 0 1 in1 in2 in3 out イ in4 NAND(1, 0, 1, 0) = 1
30. イ 4入力NAND回路は イ