平成30年度 III-9

解説

この問題で問われていること

クロックの立ち上がり(ポジティブエッジ)ごとに、J、Kの値を読み取って、Qの変化を追う問題。

解き方

① JKフリップフロップ(立ち上がりの瞬間で決まる): 00=保持、10=セット(1)、01=リセット(0)、11=反転
② 立ち上がりごとの(J,K): 1回目(0,0)→0、2回目(1,0)→1、3回目(1,1)→反転して0、4回目(0,1)→0、5回目(0,0)→0。Qは2回目から3回目の間だけ1
③ ①

正解が正しい理由

JKフリップフロップは、クロックの立ち上がりの時点のJ、Kにより、(J,K)=(0,0)で保持、(1,0)でセット(Q=1)、(0,1)でリセット(Q=0)、(1,1)でトグル(反転)する。5つのクロックの立ち上がりを順に見ると、1回目:J=0、K=0で保持し、Q=0のまま。2回目:J=1、K=0でセットされ、Q=1。3回目:J=1、K=1でトグルし、Q=0。4回目:J=0、K=1でリセットで、Q=0のまま。5回目:J=0、K=0で保持し、Q=0のまま。したがって、Qは2回目の立ち上がりで1になり、3回目の立ち上がりで0に戻る。これは①の波形と一致する。

各選択肢について

• ① 2回目の立ち上がりで1になり、3回目で0に戻る波形で、正しい。これが正答。
• ② 2回目から5回目の立ち上がりまで1を保つ波形で、3回目でトグルして0になる動作と合わない。
• ③ 2回目で1、3回目で0、4回目で再び1になる波形で、4回目のJ=0、K=1(リセット)の動作と合わない。
• ④ 3回目の立ち上がりで1になる波形で、3回目はトグルにより、1→0となる動作と合わない。
• ⑤ 4回目の立ち上がりで1になる波形で、4回目はJ=0、K=1(リセット)の動作と合わない。

覚えるべきポイント

エッジトリガ型のフリップフロップは、クロックの立ち上がりの瞬間の入力だけで出力が決まる。JK: 00保持、10セット、01リセット、11トグル。