No.4ベストアンサー
- 回答日時:
> 1.トランジスタが関係しているのでしょうか。
もしそうならどのような> 原理で動作しているのでしょうか。
現在の半導体の殆どは CMOS と呼ばれる技術で形成されており、
その基本はトランジスタですが、電界効果トランジスタ(FET)で
構成されています。一般的にトランジスタという、トランジスタラジオの
半導体とは別の技術です。
また、制御方法も増幅回路ではなく、飽和状態を使用して、スイッチの制御を
しているような形になります。
CMOS、FET、トランジスタに関する深い説明は省略します。
> 2.コンピューターはデシタルデータを扱いますが、電気信号がonの時は1で、
> offの時は0と認識しているのでしょうか。
まず、何を1と定義するかです。on のような正の状態を 1と定義する考え方を
正論理、off のような負の状態を 1と定義するのを負論理といいます。
一般に、データやアドレスそのものを示すものは、1,0 ともに意味を持つので
正論理で設計されます。何かの状態を示すもの、例えばデバイスの準備ができた
状態や、リセットの状態を示すといった信号には負論理が用いられます。
これは、歴史的に電気信号が負の状態のほうが安定していたことに由来します。
やみくもに 電気的に正の状態が1をあらわすというのは間違いです。
回路図の信号名などに ~,#,* がついていたり、名前にオーバーラインが
引いてあるのは負論理を示すのが通例です。
次に、何を持って、正の状態・負の状態とするのかですが、
いくつかの考え方があります。
1. On と Off
これは、On→接続されている、Off→接続されていない(絶縁状態)で、豆電球の
回路などからすると、On は電球が光るので、正の状態のようですが、
電気の論理回路では、On→GNDなどに接続する つまり 負の状態 になります。
Offはハイインピーダンス(絶縁状態)です。通常は信号を安定化させる回路
プルアップ抵抗などを追加させます。
オープンドレイン回路やオープンコレクタ回路とよばれます。
ISAバスの制御線やマザーボード上の制御線(の一部)に使われる技術です。
2. 0V と 電源電圧 (5Vや 3.3V) 電位を見るもの
TTL IC や CMOS IC などで使用されるものです。
0.8V 以下を負、2V 以上を正 とか 電源電位のおよそ中間の電位を堺に
正負に分けたりします。
ISAやPCIバス、CPUでいうと 486 の頃まで使用された技術です。
マザーボード上の雑多な回路はほとんどこの技術で制御されています。
CPU内部やメモリ内部の制御などもこの技術(のはず)です。
(電源電位は2V 以下の非常に低いものになっています)
3. 基準電圧よりも高いか低いか
ある基準電圧(Reference Voltage) よりも高いか低いかでみるもの
Pentium のころのホストバス、DDR以降のメモリなどに使用されている技術です。
4. 2つの組み(+,-)信号線の電位差 (差動回路)
2つの組みの信号線で1つの状態を示します。+側の信号線が-側の信号線よりも
電位が高ければ 正、逆ならば負。(実際はもう少し複雑なのですが、わかりやすく
してあります)
Pentium 3の頃?(うろ覚えです)以降のホストバス、USB、PCI Express、SATA、
DVI(のデジタル部分),LCD、ほとんどのクロック信号などに使用される技術です。
蛇足ですが、USB は 上記 2. の状態と 4. の状態を複合させて信号の正負を判断
しています。USB3.0 で拡張された4本の信号線は、上記 4 の技術です。
5. 上記 4. の派生型ですが、電位差で 正負の2値ではなく、
複数値をとるようにしたもの。
GbE (ギガビットイーサネット)などに使われる技術です。
これ以外にも、一昔前のスーパーコンピュータなどは違った技術を使用していた
はずですが、記憶にないので割愛します。
100MHz の周期は 10nSec で電気信号がおよそ 3m 伝わります。
1GHz では 1nSec で およそ30cm です。これだけしか電気信号が伝わらないなかで、
時間的にも正負の状態的にもブレずに正確に情報をやり取りし、加工する技術は
本当に驚異的です。
No.3
- 回答日時:
認識はしてないよ。
認識してたら壊したら殺人罪。
「処理」してるだけだよ。
No.2
- 回答日時:
オンかオフを1か0に定義して処理しています。
例えば、5Vを「1」でオン、0Vを「0」でオフと判断させます。
>1.トランジスタが関係しているのでしょうか。もしそうならどのような
>原理で動作しているのでしょうか。
トランジスタは増幅素子で信号を増幅させる働きがありますが、信号を
大きくするとスイッチ素子として動作する特性を使っています。
>2.コンピューターはデシタルデータを扱いますが、電気信号がonの時は1で、
>offの時は0と認識しているのでしょうか。
その通りです。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- Windows 10 (続)Windows 10 ノートで電源OFF してもWinfi ランプが消えないです 10 2023/07/17 09:33
- Windows 10 (続質問です No.3)Windows 10 ノートで電源OFF してもWinfi ランプが消えない 14 2023/07/22 19:48
- Android(アンドロイド) Googleからのメールに対してどう操作するのか? 1 2023/01/08 19:34
- ドライブ・ストレージ HDD修理業者 8 2023/07/30 17:56
- CPU・メモリ・マザーボード マザボ故障?それともグラボ? 3 2023/01/30 16:39
- その他(コンピューター・テクノロジー) ハードドライブのデータ記憶方法 USBメモリーなどの半導体記憶デバイスは、ビット毎の 0 or 1 1 2023/02/25 12:41
- 格安スマホ・SIMフリースマホ 現在つかわれておりません ショートメールはやりとりできる 3 2022/04/14 08:26
- プリンタ・スキャナー キャノンmp490プリンター【エラー番号5400】で【プリンタートラブルが発生しました。電源を入れ直 2 2023/07/24 17:45
- 哲学 意識って、どこにあるのでしょうか?どこからなぜやってくるのでしょうか? 意識って、電気信号とかの物質 11 2023/03/06 22:17
- Y!mobile(ワイモバイル) AndroidのSIMカードについて。 挿入口に穴が2つあって大きい穴がSDカード小さい穴がSIMカ 2 2022/04/18 07:59
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
オペアンプを使用したアナログ...
-
パルスとレベルについて
-
400V 3相4線式について...
-
同一電圧値、異なる電源供給源...
-
NPNとPNPの違いについて
-
電気設備で使われるGCの意味...
-
EVT(GPT)の電圧比について
-
ベース変調方式におけるLC共振
-
帰還量βの求め方
-
近接スイッチの2線式と3線式...
-
トライアック位相制御回路特性...
-
60Hz誘導電動機を関東の50H...
-
電気回路のπ型回路の2端子対回...
-
JKフリップフロップを用いた6進...
-
非同期式カウンター と 同期式...
-
FETの異常な発熱について
-
ベース変調
-
3端子レギュレータ、トランジス...
-
オペアンプの故障
-
論理回路が実際に使われている例
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
400V 3相4線式について...
-
近接スイッチの2線式と3線式...
-
パルスとレベルについて
-
EVT(GPT)の電圧比について
-
同一電圧値、異なる電源供給源...
-
NPNとPNPの違いについて
-
電気設備で使われるGCの意味...
-
3端子レギュレータ、トランジス...
-
バーンアウトについて
-
TLC555を用いた発振回路について
-
電流値(AC・DC)
-
流量計のパルス出力について
-
電気回路について
-
8ビット電文出力とはどんな信号?
-
60Hz誘導電動機を関東の50H...
-
オペアンプの故障
-
オシロの入力インピーダンスに...
-
分岐回路と分岐幹線の違いは何...
-
デルタ3相とスター3相
-
【ハードウェア 論理ゲート 論...
おすすめ情報