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信号伝達

　デジタル信号を伝達するには、論理積を利用するのが
　最も基本と言えるでしょう。

　論理積の入力のうち、１ピンを制御に利用すると
　信号を伝達するかしないかを指定できます。

　鉄道の踏切警報器の動作をエミュレートする回路は、以下。



　踏切警報器は、次のような模型をみれば、よくわかります。




　鉄道では、線路を区間とよぶ単位に分割しておき
　区間内部に車両があれば、踏切で警報音を出して
　同時にランプを点滅させます。

　発振回路を用意して、バッファとインバータをつけます。

　バッファとインバータの出力を論理積でランプへと伝達
　するか、しないのかを指定すれば、踏切動作を模倣する
　ことができるわけです。

　日本国内では、夜になると街灯が点灯します。
　これをエミュレートするには、光センサーからの
　出力論理値を論理積に入れれば実現できます。



　上の回路では、スイッチSW1を光センサーの出力論理値
　を１にするか０にするのかを代用。

　正論理で実現できることは、負論理でも実現できるので
　論理積を論理和にして、信号伝達してみます。

　鉄道の踏切警報器の動作を論理和でエミュレートする回路は、以下。




　正論理の論理和は、負論理の論理積であることを
　理解していれば、制御信号の扱い方もわかります。

　街灯のエミュレートは、以下。



　論理和、論理積は、バッファとして利用できるので
　２入力から多入力のゲートを構成できます。

　論理和、論理積で単純な信号の伝達ができますが
　シフトレジスタを使うと、信号の変化を伝達する
　ことが可能になります。

　２ビットのシフトレジスタを利用すると、信号がＬからＨ
　あるいはＨからＬに変化することを検出し、その情報伝達
　ができます。




　目的の信号がＬからＨ、ＨからＬに変化したこと論理積で
　とらえれば、スイッチを押したときに出るチャタリングを
　回避できます。

　目的の信号の変化よりもシフトレジスタに接続するクロック
　の周波数は高くなければなりませんが、チャタリング除去に
　1kHzあれば充分です。

　信号の変化を参照できるようにするため
　バッファを用意し、同期をとるのが一般
　的な回路構成。





　この回路では、目的信号のrising、fallingのどちら
　の変化も捉えられます。

　信号が変化したという情報を伝達するのに使えます。
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