【コンピュータシステム】1ビットの情報を記憶する最も基本的な順序回路!「フリップフロップ回路」|情報処理問題1000本ノック
基本情報技術者試験や応用情報技術者試験のハードウェア・コンピュータ構成要素分野で出題される必須テーマ。「フリップフロップ回路」の特徴とメモリ(SRAM)等への応用を攻略しましょう。
1. 【 問題 】:テクノロジ系(ハードウェア・記憶回路)
【 問題 】 コンピュータを構成する論理回路に関する記述です。1ビットの情報を一時的に0または1の状態として保持(記憶)することができ、SRAMやレジスタなどの記憶素子として用いられる基本的な順序回路は、次のうちどれか。
(ア)加算器(Adder)
(イ)フリップフロップ回路(Flip-Flop Circuit)
(ウ)マルチプレクサ(Multiplexer)
(エ)デコーダ(Decoder)
2. 正解:
正解:(イ)フリップフロップ回路(Flip-Flop Circuit)
3. 解説:「『ON/OFFがパチパチ切り替わる(Flip-Flop)』1ビットメモリ!」
フリップフロップ回路は、外部からの信号によって出力状態が「0」または「1」に変化し、次の信号が入るまで**その状態を保持(記憶)し続ける**双安定マルチバイブレータ回路の一種です。
電源が供給されている間は記憶を保持し続けるため、高速な**SRAM(Static RAM)**の記憶セルとして利用されます。
| 要素・技術 | 記憶容量・特徴 | 用途・応用例 |
|---|---|---|
| (イ)フリップフロップ回路 | 1ビット(0または1)を記憶する基本回路。 | SRAM(キャッシュメモリ)、CPUのレジスタ |
| コンデンサ(電荷蓄積) | 電荷の有無(1ビット)で記憶。時間経過で放電する(リフレッシュが必要)。 | DRAM(主記憶装置/メインメモリ) |
1. 理解のコツ: 「パチンと切り替わる電気のスイッチ」で例えてみましょう。
・一度スイッチを上(1)に倒すと、手で触らなくてもずっと上(1)のまま留まります。
・下(0)に倒すと、ずっと下(0)のまま留まります。この「状態を覚えておく力(1ビットの記憶力)」がフリップフロップ回路の本質です。
2. 試験対策の視点: ハードウェア分野の超頻出キーワードです。
問題文に「1ビットの情報を記憶/保持」「順序回路」「SRAMやレジスタの構成要素」と出たら、迷わずフリップフロップ回路を選択しましょう!
4. まとめ
1ビットの情報を一時的に0または1の状態として保持できる最小単位の記憶回路。これがフリップフロップ回路です。SRAMやCPU内部のレジスタに使われる重要技術として完璧にマスターしておきましょう!