読み方：じゅんじょかいろ

順序回路【sequential circuit】

概要

順序回路とは、デジタル回路の一種で、現在の入力信号と回路内部に保持された状態の両方によって出力が決まるもの。入力が同じでも内部状態が異なれば出力も変わりうる。

順序回路は内部に状態を記憶・保持する素子を備えており、過去の入力の履歴が内部状態として蓄積される。出力はその時点の入力と内部状態を合わせて決定されるため、回路に「記憶」があるともいえる。

代表的な記憶素子に「ラッチ」と「フリップフロップ」がある。ラッチは入力信号の変化に即座に応答するのに対し、フリップフロップはクロック信号に同期して状態を更新する。現代のデジタル機器ではフリップフロップを用いた同期式順序回路が主流であり、Dフリップフロップや JKフリップフロップ、Tフリップフロップなどの回路構造がよく知られる。

最も基本的な例であるRSフリップフロップの場合、「S」と「R」の2入力を持ち、「S=1・R=0」の場合に出力が「1」に、「S=0・R=1」の場合に出力が「0」にセットされる。「S=0・R=0」のときは直前の状態を維持し、「S=1・R=1」は出力が不定となるため禁止状態とされる。

フリップフロップやラッチを組み合わせることで、複数ビットの値を保持する「レジスタ」（register）や、クロックのパルスを数える「カウンタ回路」（counter）、ビット列を順次送り出す「シフトレジスタ」（shift register）などを構成できる。状態遷移の規則を定めた「有限状態機械」（FSM）も順序回路の一形態であり、制御回路の設計に広く用いられる。

計算や機器の制御などを行う複雑な電子回路において、時間の経過や処理の順序（シーケンス）に依存する動作を行うためには、過去の情報を引き継ぐ仕組みが不可欠となる。順序回路は、データを一時的に保存したり、特定のタイミングに合わせて処理を同期させたりする役割を果たしており、デジタル回路の設計に不可欠な要素である。

これに対し、内部に記憶を持たず、その瞬間の入力信号の組み合わせだけで出力が一意に決まるデジタル回路は「組み合わせ回路」（combinational circuit）と呼ばれる。ANDゲート（論理積）やORゲート（論理和）といった基本的な論理ゲートのみで構成される回路がこれに該当する。デジタル回路を設計する上では、順序回路によって計算や処理を行い、その結果を順序回路に記憶させることで、高度で連続的な計算処理が可能となる。

(2026.7.13更新)