はじめてのデジタル回路1:デジタルとは

デジタル回路の基本を全く知らない人でも理解できるように解説する連載企画です。

デジタル回路を通じてコンピュータについての理解を深めることが最終目的です。

そもそもデジタルって何?

結論から言うと、デジタルとは中途半端な値を捨ててデータを段階で表現することです。アナログはその逆でデータを連続して表現することをです。

具体的に見ていきましょう。カチコチする時計の秒針を思い浮かべてください。

時計から今この瞬間の秒数を読み取ってみましょう。

読み取った秒数は必ず整数(切りの良い数字)になったはずです。

 

次に秒針がスムーズに動いていく時計を思い浮かべてください。

時計から今この瞬間の秒数を読み取ってみましょう。

先程のカチコチ時計と違い、1.2秒や40.6秒みたいに小数点を持つ中途半端な値でも読み取れるはずです。

 

2つの時計を比べてみると、カチコチ時計は秒数の中途半端な値(10.5秒とか)を捨てて表しています。これがデジタル(段階的に)で表すということです。

反対に連続した秒針を持つ時計は読もうと思えば1.23456秒などかなり中途半端な値でも読めてしまいます。この中途半端な数を捨てずにそのまま表すことをアナログと呼びます。

そもそも回路って何?

デジタルは理解できたかもしれませんが「デジタル回路」の「回路」についてはまだ分からないままです。「デジタル回路」だから「デジタルな回路」ということはなんとなく伝わりますがそもそも回路とは何なのでしょうか?

 

ここでいう「回路」は電気回路のことです。小学生の理科で豆電球を点灯させ電流や電圧を計算したと思います。

電気を利用するには行きと帰りの2つの線が必要です。輪っかの道を作るので回路と呼ばれるそうです。

電圧=電流×抵抗:小学生の理科で勉強したオームの法則から分かるように電気は本来アナログです。

身近なデジタル回路

身近に使われているデジタル回路の例を挙げると多すぎて切りがつきません。炊飯器にエアコンや車、他にも沢山有りますが一番私達が恩恵を受けているのはスマートフォンなどのコンピュータではないでしょうか?

あらゆるコンピュータの動きは電気に計算をさせることで成り立っています。スマホゲームもあなたが見ているこのウェブサイトも元を辿れば人の代わりに電気が計算をしてくれた結果なのです。

アナログなままでは電気に計算をしてもらうことは難しいので、電気を0か1かしかないデジタルで表して計算をしています。そして0と1のみで計算することを論理演算と呼びます。

なぜ0と1だけでコンピュータが複雑な計算ができるのかは後々わかってきますので楽しみにしておいてください。

次回予告:論理演算について

デジタル回路は論理演算を行うことから論理回路とも呼ばれます。今回、論理演算は言葉だけの登場でしたが、次回ではその中身を紹介していきます。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

日本語が含まれない投稿は無視されますのでご注意ください。(スパム対策)