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ハードウエアテスト（その10）

　デジタル回路では、ゲートICをよく利用しました。
　AND、OR、NAND、NOR、排他的論理和等のゲートICを
　組み合わせ、所望の回路を構成します。

　２入力１出力の論理演算を、コンピュータがクイズ形式で
　出題して、人間が答えるシステムを作成してみます。

　２変数X、Yにコンピュータが論理値を入力し、演算結果を
　人間が答えるという仕様にしましょう。

　乱数を利用して、２変数X、Yに論理値を入力し、さらに
　論理演算種別も乱数で指定するとします。

　論理値は、０か１なので、乱数で２を超えない整数を
　発生させればよいでしょう。また、演算種別は５種と
　なるので５を超えない整数を発生させて対応します。

　演算種別は、次のように決めました。



　２変数X、Yの論理値から論理演算結果を求める
　サブルーチンを定義します。

200 ' logical computing
210 LET [0],X & Y
220 LET [1],X | Y
230 LET [2],X ^ Y
240 LET [3],[0] ^ 1
250 LET [4],[1] ^ 1
260 RETURN

　配列の[0]から[4]に個々の演算結果を代入して
　コンピュータ側は、答を求めてしまいます。

　２変数X、Yの論理値は、次のように求めます。

LET X,RND(2) : LET Y,RND(2)

　演算種別は、０から４のいずれかの整数なので
　次のように指定できます。

LET C,RND(5)

　２つの論理値を演算種別を求める処理は、次の
　ように定義すればよいでしょう。

20 LET X,RND(2) : LET Y,RND(2) : LET C,RND(5)

　２つの論理値と演算種別を人間に示すのは
　PRINT(?)を使えばよいでしょう。

30 IF C=0 ? X,Y,"? AND "
40 IF C=1 ? X,Y,"? OR "
50 IF C=2 ? X,Y,"? XOR "
60 IF C=3 ? X,Y,"? NAND "
70 IF C=4 ? X,Y,"? NOR "

　人間の方はINPUTで入力すればよいはず。

80 INPUT "YOUR ANSER",A

　コンピュータは正解を計算して、人間の入力と
　比較して正解、不正解を判断すればよいでしょう。

90  GOSUB 200
100 IF [C]=A ? "correct !" ELSE ? "wrong !"

　永久に続けることはできないので、終了処理を
　入れておきます。

80 INPUT "YOUR ANSER",A
90 IF A=#45 or A=#65 GOTO 140
100 LET A,(A-#30)
110 GOSUB 200
120 IF [C]=A ? "correct !" ELSE ? "wrong !"
130 GOTO 20
140 ? "exit"
150 END

　キーボードから入力した値は、'0'か'1'なので
　16進数では、#30か#31。これを数値の０か１に
　するため、100行目の処理を追加します。

　まとめると以下。

10 ' test logical computing
20 LET X,RND(2) : LET Y,RND(2) : LET C,RND(5)
30 IF C=0 ? X,Y,"? AND "
40 IF C=1 ? X,Y,"? OR "
50 IF C=2 ? X,Y,"? XOR "
60 IF C=3 ? X,Y,"? NAND "
70 IF C=4 ? X,Y,"? NOR "
80 INPUT "YOUR ANSER",A
90 IF A=#45 or A=#65 GOTO 140
100 LET A,(A-#30)
110 GOSUB 200
120 IF [C]=A ? "correct !" ELSE ? "wrong !"
130 GOTO 20
140 ? "exit"
150 END
200 ' logical computing
210 LET [0],X & Y
220 LET [1],X | Y
230 LET [2],X ^ Y
240 LET [3],[0] ^ 1
250 LET [4],[1] ^ 1
260 RETURN

　このプログラムは、人間の訓練に使います。

　実際に、AND、OR、XOR、NAND、NORのゲートICを
　ブレッドボード上において使う、トレーナーを
　考えてみます。

　論理値をゲートICに与え、ゲートICの出力値を
　入力しておきます。これと人間の入力値を比較
　して判定します。





　論理値を乱数で生成して、変数X、Yに代入し
　ゲートICに与えます。結果を変数Zに格納する
　処理を作成して対応します。


20 LET X,RND(2) : LET Y,RND(2) : GOSUB 100
30 INPUT "YOUR ANSER",A
40 IF A=#45 or A=#65 GOTO 80
50 LET A,(A-#30)
60 IF Z=A ? "correct !" ELSE ? "wrong !"
70 GOTO 20
80 ? "exit"
90 END

　サブルーチンは、論理値を出力してゲートICから
　値を入力する処理を定義すればよいでしょう。

100 ' gate IC handling
110 ? X,Y,"? result"
120 OUT 1,X
130 OUT 2,Y
140 Z=IN(3)
150 RETURN

　合体させて完成させます。

10 ' test gate IC
20 LET X,RND(2) : LET Y,RND(2) : GOSUB 100
30 INPUT "YOUR ANSER",A
40 IF A=#45 or A=#65 GOTO 80
50 LET A,(A-#30)
60 IF Z=A ? "correct !" ELSE ? "wrong !"
70 GOTO 20
80 ? "exit"
90 END
100 ' gate IC handling
110 ? X,Y,"? result"
120 OUT 1,X
130 OUT 2,Y
140 Z=IN(3)
150 RETURN

　ラベルを利用すると、次のようにも書けます。

10 ' test gate IC
20 @LOOP
25 LET X,RND(2):LET Y,RND(2):GSB @GHND
30 INPUT "YOUR ANSER",A
40 IF A=#45 or A=#65 GOTO @EXIT
50 LET A,(A-#30)
60 IF Z=A ? "correct !" ELSE ? "wrong !"
70 GOTO @LOOP
80 @EXIT
85 ? "exit"
90 END
100 @GHND
110 ? X,Y,"? result"
120 OUT 1,X
130 OUT 2,Y
140 Z=IN(3)
150 RTN

　ゲートICは、ブレッドボードに実装。

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