切り絵風図解で学ぶディジタル論理回路の講義用プレゼン資料テンプレート

2進数の読み方、論理ゲートの仕組み、回路の動作トレースという3つの学習目標を提示するオープニングスライドです。

• • 2進数を読む。
• • 論理ゲートを説明する。
• • 回路の動作をトレースする。

位取り表を使い、2進数1011の各桁の寄与8、0、2、1を足して10進数11に変換する手順を示します。

• • ビット位置: 3, 2, 1, 0
• • 位の値（重み）: 8, 4, 2, 1
• • 1011（2進数）= 8 + 0 + 2 + 1 = 11（10進数）

AND、OR、NOTの各ゲート図解を横並びで配置し、それぞれの入力に対してどのような出力が得られるかを解説します。

• • AND: 両方の入力が1のときのみ1を出力。
• • OR: 少なくとも一方の入力が1のときに1を出力。
• • NOT: 単一の入力を反転して出力。

入力AとBの全4通りの組み合わせを一覧表にし、それぞれのケースにおけるANDとORの出力を対比して確認します。

• • 入力が0と0の場合: AND = 0、OR = 0
• • 入力が0と1、または1と0の場合: AND = 0、OR = 1
• • 入力が1と1の場合: AND = 1、OR = 1

3つのブール代数公式と、EnableとButtonが共に1のときにANDゲート経由でランプが点灯する制御回路の具体例を解説します。

• • A AND 1 = A
• • A OR 0 = A
• • NOT (NOT A) = A
• • 回路例: Lamp = Enable AND Button

Enable = 1、Button = 0という入力状態を用いて、ANDゲートの出力Lampがなぜ0になるのかをステップ順にトレースします。

• • 入力の確認: Enable = 1、Button = 0
• • ANDの適用: 両方の入力が1のときのみ出力が1となる
• • 出力の判定: Lamp = 0（消灯）

2進数の変換、ORゲートの出力判定、ランプ制御ルールの適用という3つの演習問題を提示し、解答前に受講生自身で考えさせます。

• • 0110（2進数）を10進数に変換せよ。
• • A = 0、B = 1のときのOR出力を求めよ。
• • Enable = 1、Button = 1のときのLampの値を求めよ。

練習問題の正解（6、1、1）を示し、ビット・重み・ゲートの要点を整理するとともに、次なる発展課題として2ゲート回路の設計を提案します。

• • 0110（2進数）= 6（10進数）
• • 0 OR 1 = 1
• • 1 AND 1 = 1