El XOR o porta OR exclusiva és un tipus especial de porta lògica que s'utilitza en electrònica digital per dur a terme l'operació OR exclusiva. La porta XOR pren dues entrades i produeix una sortida en funció de la combinació de les dues entrades aplicades.
En aquest article s'explicarà el complet teoria de la porta XOR juntament amb la seva taula de veritat , Expressió booleana , símbol lògic , esquema de connexions , i més.
Taula de contingut
- Què és XOR Gate?
- Construcció de la porta XOR amb transistor
- Exemple resolt de la porta XOR
- Aplicacions de XOR Gate
- Avantatges i inconvenients
Què és XOR Gate?
En electrònica digital , hi ha un circuit lògic anomenat XOR Gate que pren dues entrades i produeix una sortida que és el resultat de l'operació OR exclusiva realitzada en la combinació d'entrades. Aquesta porta lògica produeix una sortida alta o lògica 1 quan les dues entrades són diferents, en cas contrari, produeix una sortida lògica 0.
Operacions de XOR Gate
Podem explicar el funcionament de la porta XOR de la següent manera:
Retorna 1, si el nombre d'entrada lògica alta és senar.
powershell major o igualRetorna 0, si el nombre d'entrada lògica alta és parell.
Suposem que tenim dues entrades, A i B i la sortida s'anomena X, llavors l'expressió és:
L'expressió booleana de XOR Gate és la següent:
cadena a int java
X = A’B + AB’
Símbol de XOR Gate
El símbol lògic de la porta XOR es mostra a la figura següent. En aquesta figura, les variables A i B representen les línies d'entrada i A'B + AB' és la sortida de la porta XOR.
Símbol lògic de la porta XOR i taula de veritat
Taula de veritat de XOR Gate
La taula de veritat d'una porta XOR es mostra a continuació. Aquesta taula mostra la relació entre les entrades i la sortida de la porta XOR. Això també proporciona informació sobre el funcionament de la porta XOR per a diferents combinacions d'entrada.
És important tenir en compte que no tenim una única porta XOR amb tres o més línies d'entrada. Només existeixen dues portes XOR d'entrada. Però en cas que necessitem una porta XOR que tingui més de dues línies d'entrada, simplement combinem múltiples portes XOR de dues entrades per obtenir la porta XOR desitjada.
Construcció de la porta XOR amb transistor
Podem implementar exclusivament O porta utilitzant transistor. Aquí teniu el circuit que mostra la connexió de diferents elements del circuit que es combinen per implementar l'operació XOR.
Porta XOR amb transistor NPN
Funcionament del Circuit
Entendrem aquest circuit amb l'ajuda de diferents escenaris d'entrada en cas de porta XOR de 2 entrades:
java conté una subcadena
CAS I: Quan les dues entrades són zero. (A=0, B=0)
Quan ambdues entrades A i B són zero, aleshores transistors Q1, Q2, Q4 i Q5 són circuits oberts, de manera que el LED no brillarà perquè tant Q4 com Q5 estan oberts, de manera que el pin negatiu del LED no està connectat a terra.
CAS II: quan una entrada és alta lògica i una altra és baixa lògica (A=1, B=0)
En aquest cas, podem veure fàcilment que ara el Q4 funciona com a circuit tancat. Així, el pin negatiu del LED està connectat a Q3 a través de Q4 i, finalment, que està connectat a terra, de manera que en aquest cas el LED brillarà.
CAS III: quan una entrada és alta lògica i una altra és baixa lògica (A=0, B=1)
En aquest cas, podem veure fàcilment que ara el Q5 funciona com a circuit tancat. Així, el pin negatiu del LED està connectat a Q3 a través de Q5 i, finalment, que està connectat a terra, de manera que en aquest cas el LED brillarà.
CAS IV: quan les dues entrades són altes lògiques. (A=1, B=1)
En aquest cas, quan tant A com B són alts lògics, el transistor Q1 i Q2 també s'activen, el corrent anirà directament des de la unió de +5V a terra a través dels transistors Q1 i Q2, i no entrarà en el camí on Q3 està connectat com a El transistor de resultat Q3 ara actuarà com a circuit obert i, finalment, com a pin negatiu LED està desconnectat de terra de manera que el LED no s'encén.
variables globals js
Aplicacions de XOR Gate
Aquestes són algunes de les aplicacions de la XOR Gate:
- Xifratge de dades: Les portes XOR s'utilitzen en algorismes de xifratge de dades. Com que s'utilitza per combinar dades amb clau secreta per codificar-les, dificulta molt el crackeig per a persones no autoritzades.
- Circuits comparadors: S'utilitza en el circuit comparador per comprovar si els dos valors binaris són iguals o no. Pel que fa al mateix tipus d'entrada, dóna sortida 0 i per a diferents entrades dóna sortida 1.
- Suma i resta binària: Ajuda a determinar la suma de cada bit i també a combinar-lo amb un altre portes lògiques per gestionar les operacions de préstec.
- Commuta les xancletes: En T xancletes s'utilitza per al circuit que alterna amb cada pols de rellotge que passa.
Alguns altres usos de les portes XOR són la descodificació d'adreces, la seguretat i el control d'accés, la generació de números aleatoris, sincronització del rellotge , circuits divisors de freqüència, etc.
Avantatges i desavantatges de XOR Gate
A continuació, es mostren una llista d'avantatges i desavantatges de XOR Gate:
Avantatges de XOR Gate
- Ajuda a detectar si hi ha un nombre imparell d''1' a la seqüència d'entrades.
- Les portes XOR realitzen l'operació OR exclusiva, que és una operació fonamental lògica digital .
Desavantatges de XOR Gate
- La porta XOR és un circuit de porta complex i en connectar-la al circuit del nostre ús, provoca un augment del consum d'energia i la complexitat del circuit.
- Condueix a un augment de la retard de propagació del circuit.
- En augmentar el nombre d'entrades, el circuit es fa cada cop més complex, dificultant el manteniment i la detecció d'errors.
Exemple resolt de la porta XOR
Trobeu un sol nombre d'una sèrie de nombres atès que cada element apareix dues vegades excepte aquest únic element.
Solució: Sabem que XOR de dos mateixos bits dóna '0', així que aquí podem observar que si fem XOR els elements, tots els elements que es produeixen dues vegades es convertiran en '0' i només l'element restant seria la nostra resposta.
M'agrada a [7,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6]
Si fem XOR cadascun dels elements anteriors, els elements que es produeixen en nombre parell de vegades donaran '0' i els elements que es produeixen en nombre senar donaran la sortida. En última instància, obtindrem 7 com a sortida, ja que només aquest element es produeix una vegada i la resta d'altres elements es produeixen un nombre parell de vegades.
Conclusió
En aquest article hem après sobre la porta XOR. XOR Gate pren valors booleans com a entrada i retorna '1', si el nombre d'entrada lògica alta és senar i retorna 0, si el nombre d'entrada lògica alta és parell.
Aquest article explica la taula de veritat, la representació simbòlica, l'exemple resolt i les aplicacions que ajuden a una millor comprensió de l'article.
XOR Gate - Preguntes freqüents
La porta XOR és una porta lògica universal?
Cap porta XOR no és una porta lògica universal, però es pot implementar mitjançant portes lògiques universals.
Per què XOR i XNOR són portes especials?
Les portes XOR i XNOR són especials perquè són realitzar operacions exclusives essencials per a la detecció, correcció i aritmètica binària d'errors, fent-los fonamentals en la lògica digital i la informàtica.
quina mida és la pantalla del meu monitor
Què és XOR per a 2 entrades?
Per a 2 entrades, an XOR (OR exclusiu) la porta surt 1 si i només si una de les entrades és 1 i l'altra és 0. Si les dues entrades són iguals, la sortida és 0.
Quin és el símbol de XOR?
El símbol de l'OR exclusiu (XOR) és ⊕.
XOR pot tenir 4 entrades?
Sí, una porta XOR pot tenir més de dues entrades. En el cas d'a Porta XOR de 4 entrades, la sortida és 1 si un nombre senar de les entrades és 1. Si el nombre d'1 a les entrades és parell, la sortida serà 0.
Es poden utilitzar les portes XOR per a la suma i la resta?
Sí, les portes XOR es poden utilitzar per realitzar sumes i restes binàries quan es combinen amb altres portes lògiques i circuits de transport. Són components essencials en les operacions aritmètiques binàries.
Com es comporten les portes XOR en termes de lògica binària i taules de veritat?
Les portes XOR presenten un comportament similar a l'addició binària mòdul 2 (OR exclusiu per bits) i s'utilitzen per comparar i manipular dades binàries.