トランジスタで８０８０をつくってしまおうというまさにびっくり仰天、狂気のプロジェクトです！
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見事にできましたら、もちろんＴＫ−８０モニタを乗せて、それからＢＡＳＩＣ、ＣＰ／Ｍを走らせましょう！
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［第１６０回］
●ＲＳフリップフロップ（２）
前回はＡ１０１５とＣ１８１５のペア２組で構成するＲＳフリップフロップ回路について説明しました。
問題はその回路のままでは、Ｄ入力が変化すると、Ｑ、Ｑ＿も変化してしまうという点でした。
それでは全く使い物になりません。
しかしそこのところをどうするかがなかなかに悩ましくて、何回か試作を重ねました。
その結果最終的に下の回路に落ち着きました。
この回路を思いついたのは、まだほんの２〜３日前のことで、それまで「最終的」と思っていた回路はもっとごちゃごちゃしていて複雑でした。
上の回路ならすっきりしていて、わかりやすいと思います。
この回路のキモはＤ入力部分に置いたインバータです。
ただのインバータではなくて、実は３ステート出力になっています。
７４ＨＣ１２６に相当します。
「ここを３ステートにすればいいじゃないか」というのが、突然ひらめいたアイデアでした。
コロンブスの卵と同じで、気が付いてみれば「あったりまえじゃないの」というようなものですが、それまでは教科書的なトランジスタ２石のＲＳフリップフロップ回路で入力部にコンデンサをつける、というあたりに気持ちがひっぱられてしまっていて、こんな簡単なことなのに全く気が付きませんでした。
どこが３ステートかといいますと、インバータ出力のエミッタにつないだ電源が鍵です。
ＷＲＶとＷＲＧの記号がついています。
ＷＲＶとＷＲＧはその下の回路でＣＫ入力回路から出ています。
ＣＫがＨの期間だけＷＲＶがＶｃｃにつながり、ＷＲＧがＧＮＤにつながります。
ＣＫがＬの期間はＷＲＶはオープンになり、ＷＲＧはＶｃｃにつながります。
ＷＲＶはともかくＷＲＧがＶｃｃになったらいかんだろうと思われるかもしれませんが、バイポーラトランジスタはコレクタエミッタ間、ベースエミッタ間に逆電圧がかかっても一定電圧以下なら問題はありません（ＭＯＳＦＥＴではこういう接続はできません）。
ＣＫがＨの期間は、インバータの出力はＤが反転したものになり、ＣＫがＬの期間はＴ５もＴ６もＯＦＦになるためインバータの出力はハイインピーダンスになります。
ということは、これで問題解決です。
ＣＫ＝ＨのときはＲＳフリップフロップの入力部がＤ＿になりますが、ＣＫ＝ＬのときはＤ入力部のインバータとＲＳフリップフロップは切り離されます。
念のために上の図の右の方に、入力と出力の関係を表で示しました。
これはＣＫ＝Ｈのときだけの関係表です（ＣＫ＝Ｌの期間はＱ、Ｑ＿はラッチされていて変化しません）。
表の説明です。
Ａ、Ｂ、Ｃは回路図のＡ点、Ｂ点、Ｃ点です。
ＡがＨのとき（その前の状態は考えません）、ＢがＬだったならば、Ｂは変化せずＬのままです。
そしてＣもＨの状態から変化しません。
ＡがＬのとき、ＢがＬだったならば、ＢはＨになります。
するとＣはＨの状態からＬになります。
ＡがＨのとき、ＢがＨだったならば、ＢはＬになります。
するとＣはＬの状態からＨになります。
ＡがＬのとき、ＢがＨだったならば、Ｂは変化せずＨのままです。
そしてＣもＬの状態から変化しません。
●実はれっきとしたデータラッチです
上の回路はＲＳフリップフロップがコアになっていますが、回路全体として見れば、れっきとしたデータラッチです。
７４ＨＣ７５相当の回路です。
ＣＫ＝Ｈの期間中はＱ＝Ｄ、Ｑ＿＝Ｄ＿です（データは出力に筒抜けになります）。
ＣＫがＬになる瞬間にＱ、Ｑ＿はラッチされ、ＣＫ＝Ｌの期間中はＱ、Ｑ＿は変化しません。
この回路はそのままトランジスタＣＰＵ回路のレジスタ回路の１ビットとして使うことができます。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第１６０回］
２０１９．９．２０ｕｐｌｏａｄ
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