The XOR ali vrata ekskluzivnega ALI je posebna vrsta logičnih vrat, ki se uporabljajo v digitalni elektroniki za izvajanje operacije izključnega ALI. Vrata XOR sprejmejo dva vhoda in proizvedejo izhod, odvisno od kombinacije obeh uporabljenih vhodov.

V tem članku bo pojasnjeno celotno teorija vrat XOR skupaj s svojim tabela resnice , Boolov izraz , logični simbol , shema vezja , in več.

Kazalo

• Kaj so vrata XOR?
• Konstrukcija vrat XOR z uporabo tranzistorja
• Rešen primer vrat XOR
• Aplikacije vrat XOR
• Prednosti in slabosti

Kaj so vrata XOR?

noter digitalna elektronika , obstaja logično vezje, imenovano XOR Gate, ki sprejme dva vhoda in proizvede izhod, ki je rezultat operacije izključnega ALI, izvedene na kombinaciji vhodov. Ta logična vrata proizvedejo visoko ali logično 1 izhod, ko sta oba vhoda različna, sicer proizvedejo logično 0 izhod.

Delovanje vrat XOR

Delovanje vrat XOR lahko razložimo na naslednji način:

Vrne 1, če je število logičnih visokih vnosov liho.

anonimna funkcija java

vrne 0, če je število logičnih visokih vnosov sodo.

Recimo, da imamo dva vhoda, A in B in se izhod imenuje X, potem je izraz:

Logični izraz vrat XOR je naslednji:

niz v int java

X = A’B + AB’

Simbol vrat XOR

Logični simbol vrat XOR je prikazan na naslednji sliki. Na tej sliki spremenljivki A in B predstavljata vhodni vrstici in A’B + AB’ je izhod vrat XOR.

Logični simbol vrat XOR in tabela resnic

Tabela resnice vrat XOR

Tabela resničnosti vrat XOR je podana spodaj. Ta tabela prikazuje razmerje med vhodi in izhodi vrat XOR. To zagotavlja tudi informacije o delovanju vrat XOR za različne vhodne kombinacije.

Pomembno je omeniti, da nimamo enih vrat XOR s tremi ali več vhodnimi linijami. Obstajata samo dve vhodni vrati XOR. Toda v primeru, če potrebujemo vrata XOR, ki imajo več kot dve vhodni vrstici, preprosto združimo več vrat XOR z dvema vhodoma, da dobimo želena vrata XOR.

Konstrukcija vrat XOR z uporabo tranzistorja

Izvajamo lahko ekskluzivno ALI vrata z uporabo tranzistorja. Tukaj je vezje, ki prikazuje povezavo različnih elementov vezja, ki so združeni za izvedbo operacije XOR.

Vrata XOR z NPN tranzistorjem

Delovanje vezja

To vezje bomo razumeli s pomočjo različnih scenarijev vnosa v primeru 2 vhodnih vrat XOR:

PRIMER I: Ko sta oba vhoda nič. (A=0, B=0)

Ko sta oba vhoda A in B nič, potem tranzistorji Q1, Q2, Q4 in Q5 so odprto vezje, tako da LED ne bo svetila, ker sta Q4 in Q5 odprta, tako da negativni zatič LED ni povezan z maso.

PRIMER II: Ko je en vhod logično visok, drugi pa logično nizek (A=1, B=0)

V tem primeru lahko zlahka vidimo, da Q4 zdaj deluje kot tesno vezje. Torej je negativni zatič LED priključen na Q3 prek Q4 in končno na ozemljitev, tako da bo v tem primeru LED svetila.

java prebere datoteko vrstico za vrstico

PRIMER III – Ko je en vhod logično visok, drugi pa logično nizek (A=0, B=1)

V tem primeru lahko zlahka vidimo, da Q5 zdaj deluje kot tesno vezje. Torej je negativni zatič LED priključen na Q3 prek Q5 in končno na ozemljitev, tako da bo v tem primeru LED svetila.

PRIMER IV – Ko sta oba vhoda logično visoka. (A=1, B=1)

V tem primeru, ko sta A in B logično visoka, sta aktivirana tudi tranzistorja Q1 in Q2, potem bo tok šel neposredno od +5V stičišča do ozemljitve skozi tranzistorja Q1 in Q2 in ne bo prišel na pot, kjer je priključen Q3 kot Posledično bo tranzistor Q3 zdaj deloval kot odprto vezje in na koncu negativni zatič LED je odklopljen od tal, tako da LED ne bo svetila.

globalne spremenljivke js

Aplikacije vrat XOR

Tukaj je nekaj aplikacij vrat XOR:

1. Šifriranje podatkov: Vrata XOR se uporabljajo v algoritmih za šifriranje podatkov. Ker se uporablja za združevanje podatkov s skrivnim ključem za njihovo šifriranje, nepooblaščenim osebam zelo otežuje vdiranje.
2. Primerjalna vezja: Uporablja se v primerjalnem vezju za preverjanje, ali sta binarni vrednosti enaki ali ne. Za isti tip obeh vhodov daje izhod 0, za različne vhode pa izhod 1.
3. Binarno seštevanje in odštevanje: Pomaga pri določanju vsote vsakega bita in tudi kombiniranju z drugimi logična vrata za vodenje posojilnih poslov.
4. Preklop japonk: noter T japonke uporablja se za vezje, ki se preklaplja z vsakim pretečenim taktnim impulzom.

Nekatere druge uporabe vrat XOR so dekodiranje naslovov, varnost in nadzor dostopa, generiranje naključnih števil, sinhronizacija ure vezja delilnika frekvence itd.

Prednosti in slabosti vrat XOR

Spodaj je navedenih nekaj prednosti in slabosti vrat XOR:

Prednosti vrat XOR

• Pomaga zaznati, ali je v zaporedju vnosov liho število '1'.
• Vrata XOR izvajajo izključno operacijo ALI, ki je temeljna operacija v digitalna logika .

Slabosti vrat XOR

• Vrata XOR so kompleksno vezje vrat in ob priključitvi na vezje naše uporabe povzročijo povečano porabo energije in kompleksnost vezja.
• Privede do povečanja zakasnitev širjenja vezja.
• S povečevanjem števila vhodov postaja vezje vedno bolj kompleksno, zaradi česar je težko vzdrževati in odkrivati ​​napake.

Rešen primer vrat XOR

Poiščite posamezno število iz niza števil, pri čemer se vsak element pojavi dvakrat, razen enega samega elementa.

rešitev: Vemo, da XOR dveh istih bitov daje '0', tako da tukaj lahko opazimo, da če izvedemo XOR elemente, bo vsak element, ki se pojavi dvakrat, postal '0' in le preostali element bi bil naš odgovor.

Kot iz [7,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6]

Če izvedemo XOR za vsakega od zgornjih elementov, bodo elementi, ki se pojavijo sodo število krat, dali '0', elementi, ki se bodo pojavili liho število krat, pa bodo dali rezultat. Končno bomo kot izhod dobili 7, saj se le ta element pojavlja samo enkrat, ostali elementi pa se pojavljajo sodo število krat.

Zaključek

V tem članku smo izvedeli o vratih XOR. Vrata XOR sprejmejo logične vrednosti kot vhod in vrnejo '1', če je število logičnih visokih vnosov liho, in vrne 0, če je število logičnih visokih vnosov sodo.

Ta članek pojasnjuje tabelo resnic, simbolno predstavitev, rešen primer in aplikacije, ki pomagajo pri boljšem razumevanju članka.

Vrata XOR – pogosta vprašanja

Ali so vrata XOR univerzalna logična vrata?

Nobena vrata XOR niso univerzalna logična vrata, vendar jih je mogoče implementirati s pomočjo univerzalnih logičnih vrat.

Zakaj sta XOR in XNOR posebna vrata?

Vrata XOR in XNOR so posebna, ker izvajati ekskluzivne operacije bistvenega pomena za odkrivanje napak, popravljanje in binarno aritmetiko, zaradi česar so temeljni v digitalni logiki in računalništvu.

Kaj je XOR za 2 vhoda?

Za 2 vhoda, an XOR (izključni OR) vrata dajejo 1, če in samo če je eden od vhodov 1 in drugi 0. Če sta oba vhoda enaka, je izhod 0.

Kaj je simbol XOR?

Simbol za izključni ALI(XOR) je ⊕.

koda abs c

Ali ima lahko XOR 4 vhode?

Da, vrata XOR imajo lahko več kot dva vhoda. V primeru a 4-vhodna vrata XOR, izhod je 1, če je liho število vhodov 1. Če je število 1 v vhodih sodo, bo izhod 0.

Ali se lahko vrata XOR uporabljajo za seštevanje in odštevanje?

Da, vrata XOR se lahko uporabljajo za izvajanje binarnega seštevanja in odštevanja v kombinaciji z drugimi logičnimi vrati in prenosnimi vezji. So bistvene komponente v binarnih aritmetičnih operacijah.

Kako se vrata XOR obnašajo v smislu binarne logike in tabel resnic?

Vrata XOR se obnašajo podobno kot binarno seštevanje modulo 2 (bitno izključujoč ALI) in se uporabljajo za primerjavo in manipulacijo binarnih podatkov.