論理回路 

目次


第1節 同期式と非同期式の順序論理回路

第2節 非同期式順序論理回路の設計−状態遷移表

第3節 非同期式順序論理回路の設計−論理式と回路

第4節 非同期式順序論理回路の設計−リレー回路


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第4章 順序論理回路

    第4章 順序論理回路

 第1節 同期式と非同期式の順序論理回路

 「順序論理回路 sequencial logic circuit」というのは、一般的には帰還線(feed back line)がある論理回路です。例えば第1章第4節のラダーチャートで示した例は、リレー接点がまた同じリレーのコイルに出力されていますので帰還線がある場合と考えられます。

 帰還線があるとどういうことが考えられるか、といいますと、出力が入力に使われる結果、それによってまた出力が変化してしまい、それが入力に回ってまた出力を変える、といった無限の変化が起き得ます。そういうことを積極的に利用して発振器をつくることもありますが、論理回路としては困ったことなのです。

 しかしよく設計された場合、回路は時間とともに望ましい変動をします。即ち静的(static)な回路でなく動的(dyanmic)な回路にと変貌するのです。

 順序論理回路は「同期式 synchronous」と「非同期式 asynchronous」に分類されます。  同期式というのは、外部から回路の帰還が起きるタイミングを制御するためのパルス(タイミング パルス timming pulse)が与えられているものです。そうなっていないで、各素子の処理スピードに応じて早かったり遅かったりと、勝手に帰還が起きるのが非同期式です。

 一般に同期式の方が設計が楽なのですが、外部からパルスを入れるのがむずかしいときもあります。それは

 (1) 回路が小規模なのでパルスをいちいち入れない方がよい
 (2) スピードが要求されるので、パルスで全体を遅い方に合わせるようなことはしない方が良い
 (3) リレーのようにメカ部分を持つような場合、パルスは短い時間間隔で入れなくてはならないが、接点の磨耗が激しくなり、実用的でない

 順序論理回路は「状態機械 state machine」の一種です。そして状態機械のCAIの第4章で述べたD−フリップフロップを使う実現法は、同期式の場合なのです。