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負論理を使う理由
- 正論理と負論理は、論理的にはどちらでも大きな違いはないが、実際の電気回路的にはそれぞれ特長があるので、状況に応じて使い分けられている。
- 負論理は電気回路の中では、電圧が低い状態を表す。これに対して正論理は電圧が高い状態を表す。
- 電気回路では、負論理の方が利点があることもある。例えば、低電圧での電力消費が少ないため、エネルギー効率が高くなる。また、負論理を用いると、論理演算をシンプルに表現できる。
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論理学的には単なる反転ですが実際の「電気回路」ではすべてが 電源に対して対称ではありません。 御質問は多分IC関係での事だと思いますので限定してお話します。 例えばゲートの入力、出力共に電気回路としてはトランジスタなど 非対称です。 電圧とともに電流も流れますのでこれも吸い込み、吐き出し共 非対称です。 つまり論理が「0」から「1」になるのと「1」から「0」になるのに なんら「差」が無いのにたいして電気回路では「0V」から 「5V」(例えば)になるのと「5V」から「0V」になるのでは 電気的に「差」があるのです。 すなはち「負荷」は出力端子と電源の「0V」 との間に繋がれているので電流供給能力等に差が出来ます。 またトランジスタ1段で反転ゲートが作れるので多用されるとか オープンコレクタでANDとか回路の特徴を生かした使い方も出来ます。 その外にも交流的な問題などもあり軽く1冊本が書けてしまいますので トランジスタ回路やIC関係の本やハンドブックなど参考にして下さい。 PS) 差し出がましいのですが、「yoc」様の 車のアースに関する意見には少々疑問があります。 いかがでしょうか?
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負論理が有利な場面としては、I/Oなど外部との信号のやり取りの場合ですね。 正論理よりもノイズに強いからです。 正論理は待機状態がLですからそこへノイズが乗れば信号かノイズかは 判断しにくくなります。 また、正論理は、データ線やアドレス線などに 負論理はチップイネーブルやIRQなどに使われていますが この辺はICの構造で決まってくる要素も大きいですね。
お礼
plusさんどうもありがとうございました。具体的なイメージがわき、とても参考になりました。
『差し出がましいのですが、「yoc」様の 車のアースに関する意見には少々疑問があります。いかがでしょうか?』余計なことでした?すいませんでした。m(_ _)m
使い分けがハッキリしているものに『自動車』があります。 ボディーはアースつまり-側です。 これが逆でしたらどうでしょう? 車に触れることさえ危険です。 特徴ですが ・電圧は遠くなれば下がってしまいます。 +側は下がりますが-側はそれより下がることはありません。 ・リレーなどで開閉する場合には+側より-側の方が火花が飛ばないた め接点が長持ちします。 他にもあるでしょう。 どのようなところでどのように使用されているのか?調べ確認した方が分かり易いと思いますよ。ご参考までに
お礼
yocさんどうもありがとうございました。今回の負論理の使用目的は、HDLによる回路設計のセット、リセット信号の表現でした。質問内容の不足がありました。 ですが、ありがとうございました。
お礼
ceuserさんどうもありがとうございました。電気的差に関しての論理式の意味と、今後の勉強の方向性がつかめました。細かな内容に関しては、ご指摘のようにトランジスタ関係の本を参考にしたいと思います。