Det XOR eller Exclusive OR Gate er en speciel type logisk port, der bruges i digital elektronik til at udføre den eksklusive ELLER-operation. XOR-porten tager to indgange og producerer et output afhængigt af kombinationen af de to anvendte input.
I denne artikel vil forklare det fuldstændige teorien om XOR-porten sammen med dens sandhedstabel , boolesk udtryk , logisk symbol , kredsløbsdiagram , og mere.
Indholdsfortegnelse
- Hvad er XOR Gate?
- Konstruktion af XOR Gate ved hjælp af transistor
- Løst eksempel på XOR Gate
- Anvendelser af XOR Gate
- Fordele og ulemper
Hvad er XOR Gate?
I digital elektronik , er der et logisk kredsløb kaldet XOR Gate, der tager to indgange og producerer et output, som er resultatet af den eksklusive ELLER-operation udført på kombinationen af input. Denne logiske gate producerer et højt eller logisk 1-output, når begge inputs er forskellige, ellers producerer det et logisk 0-output.
Operationer af XOR Gate
Vi kan forklare driften af XOR-porten som følger:
Returnerer 1, hvis antallet af logiske høje input er ulige.
'murerens formel'Returnerer 0, hvis antallet af logiske høje input er lige.
Lad os sige, at vi har to input, A og B, og outputtet hedder X, så er udtrykket:
Det boolske udtryk for XOR Gate er som følger:
streng til int java
X = A'B + AB'
Symbol for XOR Gate
Det logiske symbol for XOR-porten er vist i den følgende figur. I denne figur repræsenterer variablerne A og B inputlinjerne og A'B + AB' er udgangen af XOR-porten.
XOR Gate Logic Symbol og Truth Tabel
Sandhedstabel for XOR Gate
Sandhedstabellen for en XOR-port er givet nedenfor. Denne tabel viser forholdet mellem input og output fra XOR-porten. Dette giver også information om driften af XOR-porten for forskellige inputkombinationer.
Det er vigtigt at bemærke, at vi ikke har en enkelt XOR-gate med tre eller flere indgangslinjer. Kun to input XOR-gate eksisterer. Men hvis vi har brug for en XOR-gate, som har mere end to input-linjer, kombinerer vi simpelthen flere to-input XOR-gates for at opnå den ønskede XOR-gate.
Konstruktion af XOR Gate ved hjælp af transistor
Vi kan implementere eksklusivt ELLER port ved hjælp af transistor. Her er kredsløbet, der viser forbindelsen mellem forskellige kredsløbselementer, der er kombineret for at implementere XOR-operationen.
XOR Gate ved hjælp af NPN Transistor
Kredsløbets arbejde
Vi vil forstå dette kredsløb ved hjælp af forskellige scenarier for input i tilfælde af 2 input XOR gate:
CASE I: Når begge indgange er nul. (A=0, B=0)
Når både indgangene A og B er nul, så transistorer Q1, Q2, Q4 og Q5 er åbne kredsløb, så LED'en vil ikke lyse, fordi både Q4 og Q5 er åbne, så LED'ens negative ben ikke er forbundet til jorden.
CASE II: Når én input, hvis logisk høj, og den anden er logisk lav (A=1, B=0)
I dette tilfælde kan vi nemt se, at Q4 fungerer som tæt kredsløb nu. Så LED'ens negative ben er forbundet til Q3 via Q4 og i sidste ende som er forbundet til jord, så i dette tilfælde vil LED lyse.
forskel på kærlighed og lide
CASE III – Når én indgang, hvis logisk høj, og den anden er logisk lav (A=0, B=1)
I dette tilfælde kan vi nemt se, at Q5 fungerer som tæt kredsløb nu. Så LED'ens negative ben er forbundet til Q3 via Q5 og i sidste ende som er forbundet til jord, så i dette tilfælde vil LED'en lyse.
CASE IV – Når begge indgange er logisk høje. (A=1, B=1)
I dette tilfælde, når både A og B er logisk høje, aktiveres transistor Q1 og Q2 også, så vil strømmen gå direkte fra +5V-forbindelse til jord gennem Q1- og Q2-transistorer og vil ikke komme i den vej, hvor Q3 er forbundet som en resultatet transistor Q3 vil nu fungere som åbent kredsløb og i sidste ende negativ pin af LED er afbrudt fra jord, så LED'en ikke lyser.
sortere arrayliste
Anvendelser af XOR Gate
Her er nogle af applikationerne til XOR Gate:
- Datakryptering: XOR-porte bruges i datakrypteringsalgoritmer. Da det bruges til at kombinere data med hemmelig nøgle for at kryptere det, hvilket gør det meget svært for uautoriserede personer at knække.
- Komparatorkredsløb: Det bruges i komparatorkredsløbet til at kontrollere, om de to binære værdier er ens eller ej. Hvad angår samme type af både input, giver det output 0 og for forskellige input, giver det output 1.
- Binær addition og subtraktion: Det hjælper med at bestemme summen af hver bit og også kombinere med andre logiske porte at varetage låneoperationer.
- Slå flip flops til/fra: I T flip flops det er vant til kredsløbet, der skifter med hver klokkepuls, der passeres.
Nogle andre anvendelser af XOR-porte er i adresseafkodning, sikkerhed og adgangskontrol, generering af tilfældige tal, synkronisering af ur , frekvensdelerkredsløb mv.
Fordele og ulemper ved XOR Gate
Her er en liste over fordele og ulemper ved XOR Gate nedenfor:
Fordele ved XOR Gate
- Det hjælper med at opdage, om der er ulige antal '1' i rækkefølgen af input.
- XOR-porte udfører den eksklusive ELLER-operation, som er en grundlæggende operation i digital logik .
Ulemper ved XOR Gate
- XOR gate er komplekse gate kredsløb, og ved tilslutning til kredsløbet af vores brug, forårsager det øget strømforbrug og kredsløb kompleksitet.
- Det fører til stigning i udbredelsesforsinkelse af kredsløbet.
- Ved at øge antallet af input bliver kredsløbet mere og mere komplekst, hvilket gør det svært at vedligeholde og opdage fejl.
Løst eksempel på XOR Gate
Find et enkelt tal fra en række tal givet, at hvert element optræder to gange undtagen det ene element.
Løsning: Vi ved, at XOR af to samme bits giver '0', så her kan vi observere, at hvis vi XOR elementerne, så vil alle elementer, der forekommer to gange, blive '0', og kun resterende element ville være vores svar.
Ligesom ud af [7,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6]
Hvis vi XOR hvert af ovenstående elementer, vil elementer, der forekommer lige antal gange, give '0', og elementer, der forekommer ulige antal gange, vil give output. I sidste ende vil vi få 7 som output, da kun dette element kun forekommer én gang, og resten andre elementer forekommer lige mange gange.
Konklusion
I denne artikel har vi lært om XOR-porten. XOR Gate tager booleske værdier som input og returnerer '1', hvis antallet af logiske høje input er ulige og returnerer 0, hvis antallet af logiske høje input er lige.
Denne artikel forklarer sandhedstabellen, symbolsk repræsentation, løst eksempel og applikationer, som hjælper med en bedre forståelse af artiklen.
ddl vs dml
XOR Gate – ofte stillede spørgsmål
Er XOR gate universel logisk gate?
Ingen XOR-gate er ikke universel logisk port, men den kan implementeres ved hjælp af universelle logiske porte.
Hvorfor er XOR og XNOR specielle porte?
XOR- og XNOR-porte er specielle, fordi de udføre eksklusive operationer afgørende for fejldetektion, korrektion og binær aritmetik, hvilket gør dem grundlæggende inden for digital logik og databehandling.
Hvad er XOR for 2 indgange?
For 2 indgange, en XOR (Eksklusiv ELLER) gate udgange 1, hvis og kun hvis en af indgangene er 1 og den anden er 0. Hvis begge indgange er ens, er udgangen 0.
Hvad er symbolet på XOR?
Symbolet for Exclusive OR(XOR) er ⊕.
Kan XOR have 4 indgange?
Ja, en XOR-gate kan have mere end to indgange. I tilfælde af en 4-input XOR Gate, outputtet er 1, hvis et ulige antal af inputs er 1. Hvis antallet af 1'ere i inputs er lige, vil outputtet være 0.
Kan XOR-porte bruges til addition og subtraktion?
Ja, XOR-porte kan bruges til at udføre binær addition og subtraktion, når de kombineres med andre logiske porte og bærekredsløb. De er væsentlige komponenter i binære aritmetiske operationer.
Hvordan opfører XOR-porte sig med hensyn til binær logik og sandhedstabeller?
XOR-porte udviser adfærd svarende til binær addition modulo 2 (bitvis eksklusiv OR) og bruges til at sammenligne og manipulere binære data.