パソコン＞基礎の基礎＞1と0

　デジタルの基本です、最近のSSDなどではMLC(Multiple Level Cell)やTLC (Triple Level Cell)などの記憶方式が出てきているので、1単位の記憶セルに1/0だけではなく、0～7まで記憶できるようになっちゃったりしてますが、基本は1と0、これをどのように記憶しているのかというところからすべてが始まるのです。

RSFF
上の回路をシンボル化すると
RSFF
RSFF
(セット/リセット フリップフロップ)
NANDこの記号は AND の出力を反転した NAND

【ある状態を記憶する基本のロジック】
スイッチ[A]をONすると、
・電流は1～2と流れ、[b1]の電圧はLoとなる。
・トランジスタTr1はOFF状態となるので、[c1]の電圧はHiとなる。
・3でつながっている[b2]もHiとなり、Tr2はON状態となる。
・電流は4の方向に流れ、[c2]の電圧は引っ張られてLoとなる。
・7でつながっている[b1]の電圧もLoとなり、
　スイッチ[A]を放しても、Tr1のOFF・Tr2のON状態は
　記憶される。

スイッチ[B]をONすると、
・電流は5～6と流れて[b2]の電圧はLoとなる。
・トランジスタTr2はOFFとなり[c2]の電圧はHiとなる。
・7でつながっている[b1]もHiとなり、Tr1はON状態となる。
・電流は8の方向に流れるので、[c1]電圧はLoとなる。
・3でつながっている[b2]もLoとなり、
・スイッチ[B]を放しても、Tr2のON・Tr1のOFF状態は
　記憶される。

ONをHi、OFFをLoとすると、
・スイッチ[A]のONは端子[MA]のHiで記憶している。
・スイッチ[B]のONは端子[MB]のHiで記憶している。
と言えるのです。
AND
AND

【論理の一致を見いだすロジック】
スイッチ[A]と[B]がともにONになったときだけ、OUTがHiとなる。　すなわち、OUT ＝ IA ∩ IB と言うわけです。

左の回路をシンボル化すると AND
ANDこの記号は AND (論理積)

 

　そのほか、比較や論理反転など、すべての論理はトランジスタの等価回路として表現できるのです。　すなわち、イマドキのスパーコンピュータでさえも元を辿れば膨大なロジック回路の集積と言うわけです。