De XOR eller Exclusive OR Gate är en speciell typ av logisk grind som används i digital elektronik för att utföra den exklusiva ELLER-operationen. XOR-grinden tar två ingångar och producerar en utgång beroende på kombinationen av de två applicerade ingångarna.
I den här artikeln kommer att förklara hela teorin om XOR-porten tillsammans med dess sanningstabell , booleskt uttryck , logisk symbol , kretsschema , och mer.
Innehållsförteckning
- Vad är XOR Gate?
- Konstruktion av XOR-port med transistor
- Löst exempel på XOR Gate
- Tillämpningar av XOR Gate
- Fördelar och nackdelar
Vad är XOR Gate?
I digital elektronik , det finns en logisk krets som kallas XOR Gate som tar två ingångar och producerar en utgång som är resultatet av den exklusiva ELLER-operationen som utförs på kombinationen av ingångar. Denna logiska grind producerar en hög eller logisk 1-utgång när båda ingångarna är olika, annars producerar den en logisk 0-utgång.
Operationer av XOR Gate
Vi kan förklara driften av XOR-grinden enligt följande:
Returnerar 1, om antalet logiska höga ingångar är udda.
uppdaterar javaReturnerar 0, om antalet logiska höga ingångar är jämnt.
Säg att vi har två ingångar, A och B och utgången kallas X, då är uttrycket:
Det booleska uttrycket för XOR Gate är som följer:
sträng till int java
X = A'B + AB'
Symbol för XOR Gate
Den logiska symbolen för XOR-grinden visas i följande figur. I denna figur representerar variablerna A och B ingångslinjerna och A'B + AB' är utgången från XOR-grinden.
XOR Gate Logic Symbol och Sanningstabell
Sanningstabell för XOR Gate
Sanningstabellen för en XOR-grind ges nedan. Den här tabellen visar förhållandet mellan ingångar och utgång från XOR-grinden. Detta ger också information om XOR-grindens funktion för olika ingångskombinationer.
Det är viktigt att notera att vi inte har en enda XOR-grind med tre eller fler ingångslinjer. Endast två ingångar XOR-grind finns. Men om vi behöver en XOR-grind som har mer än två ingångslinjer, kombinerar vi helt enkelt flera XOR-grindar med två ingångar för att erhålla den önskade XOR-grinden.
Konstruktion av XOR-port med hjälp av transistor
Vi kan implementera exklusiva ELLER grind använder transistor. Här är kretsen som visar anslutningen av olika kretselement som kombineras för att implementera XOR-operationen.
XOR-port med NPN-transistor
Kretsens funktion
Vi kommer att förstå denna krets med hjälp av olika scenarier för ingång i fallet med 2-ingångs XOR-grind:
FALL I: När båda ingångarna är noll. (A=0, B=0)
När både ingångarna A och B är noll då transistorer Q1, Q2, Q4 och Q5 är öppna kretsar så lysdioden kommer inte att lysa eftersom både Q4 och Q5 är öppna så det negativa stiftet på lysdioden är inte ansluten till jord.
FALL II: När en ingång är logisk hög och den andra är logisk låg (A=1, B=0)
I det här fallet kan vi lätt se att Q4 fungerar lika nära nu. Så det negativa stiftet på LED är anslutet till Q3 via Q4 och som slutligen är anslutet till jord så i detta fall kommer LED att lysa.
iPhone emojis på Android-telefon
FALL III – När en ingång är logisk hög och den andra är logisk låg (A=0, B=1)
I det här fallet kan vi lätt se att Q5 fungerar lika nära nu. Så det negativa stiftet på LED är anslutet till Q3 via Q5 och i slutändan som är anslutet till jord så i detta fall kommer LED att lysa.
FALL IV – När båda ingångarna är logiskt höga. (A=1, B=1)
I det här fallet när både A och B är logiskt höga aktiveras också transistorn Q1 och Q2, då kommer strömmen direkt att gå från +5V-övergång till jord genom Q1- och Q2-transistorer och kommer inte att hamna i vägen där Q3 är ansluten som en resultatet transistor Q3 kommer nu att fungera som öppen krets och slutligen negativt stift av LED är bortkopplad från jord så att lysdioden inte lyser.
js global variabel
Tillämpningar av XOR Gate
Här är några av applikationerna för XOR Gate:
- Datakryptering: XOR-grindar används i datakrypteringsalgoritmer. Eftersom det används för att kombinera data med hemlig nyckel för att förvränga det gör det mycket svårt för obehöriga att knäcka.
- Komparatorkretsar: Den används i komparatorkretsen för att kontrollera om de två binära värdena är lika eller inte. När det gäller samma typ av både ingången ger den utgång 0 och för olika ingångar ger den utgång 1.
- Binär addition och subtraktion: Det hjälper till att bestämma summan av varje bit och även kombinera med andra logiska grindar att sköta låneverksamheten.
- Växla flip flops: I T flip flops den är van vid kretsen som växlar med varje klockpuls som passeras.
Vissa andra användningar av XOR-grindar är i adressavkodning, säkerhet och åtkomstkontroll, generering av slumptal, klocksynkronisering , frekvensdelarkretsar etc.
Fördelar och nackdelar med XOR Gate
Här är några lista över fördelar och nackdelar med XOR Gate nedan:
Fördelar med XOR Gate
- Det hjälper till att upptäcka om det finns udda antal '1' i sekvensen av ingångar.
- XOR-grindar utför den exklusiva ELLER-operationen, som är en grundläggande operation i digital logik .
Nackdelar med XOR Gate
- XOR-grind är komplexa grindkretsar och när den ansluts till kretsen för vår användning orsakar den ökad strömförbrukning och kretskomplexitet.
- Det leder till ökning av utbredningsfördröjning av kretsen.
- När antalet ingångar ökar blir kretsen mer och mer komplex vilket gör det svårt att underhålla och upptäcka fel.
Löst exempel på XOR Gate
Hitta ett enstaka tal från en serie med tal förutsatt att varje element förekommer två gånger utom det enda elementet.
Lösning: Vi vet att XOR av två samma bitar ger '0' så här kan vi observera att om vi XOR elementen så kommer varje element som förekommer två gånger att bli '0' och endast återstående element skulle vara vårt svar.
Gilla av [7,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6]
Om vi XOR vart och ett av ovanstående element kommer element som förekommer jämnt antal gånger att ge '0' och element som förekommer udda antal gånger kommer att ge utdata. I slutändan kommer vi att få 7 som utdata eftersom endast detta element förekommer endast en gång och resten andra element förekommer jämnt antal gånger.
Slutsats
I den här artikeln har vi lärt oss om XOR-porten. XOR Gate tar booleska värden som indata och returnerar '1', om antalet logiska höga indata är udda och returnerar 0, om antalet logiska höga indata är jämnt.
Den här artikeln förklarar sanningstabellen, symbolisk representation, lösta exempel och tillämpningar som hjälper till att bättre förstå artikeln.
XOR Gate – Vanliga frågor
Är XOR gate universell logisk gate?
Ingen XOR-grind är inte universell logisk grind, men den kan implementeras med hjälp av universella logiska grindar.
Varför är XOR och XNOR speciella grindar?
XOR- och XNOR-grindar är speciella eftersom de utföra exklusiv verksamhet väsentliga för feldetektering, korrigering och binär aritmetik, vilket gör dem grundläggande i digital logik och datoranvändning.
Vad är XOR för 2 ingångar?
För 2 ingångar, en XOR (Exklusiv ELLER) grindutgångar 1 om och endast om en av ingångarna är 1 och den andra är 0. Om båda ingångarna är samma är utgången 0.
Vad är symbolen för XOR?
Symbolen för Exklusiv ELLER(XOR) är ⊕.
ny rad i python
Kan XOR ha 4 ingångar?
Ja, en XOR-grind kan ha fler än två ingångar. I fallet med en 4-ingångars XOR Gate, utgången är 1 om ett udda antal av ingångarna är 1. Om antalet 1:or i ingångarna är jämna blir utgången 0.
Kan XOR-grindar användas för addition och subtraktion?
Ja, XOR-grindar kan användas för att utföra binär addition och subtraktion när de kombineras med andra logiska grindar och bärkretsar. De är viktiga komponenter i binära aritmetiska operationer.
Hur beter sig XOR-grindar när det gäller binär logik och sanningstabeller?
XOR-grindar uppvisar beteende liknande binär additionsmodulo 2 (bitvis exklusiv OR) och används för att jämföra och manipulera binära data.