۰
هیچ محصولی در سبد خرید وجود ندارد.
در دنیای گسترده الکترونیک دیجیتال و مدارهای منطقی، دروازه XOR به عنوان یک بلوک ساختمانی اساسی است که نقشی حیاتی در پردازش اطلاعات ایفا می کند. XOR مخفف Exclusive OR است . یک عملیات منطقی است که زمانی که همه ورودی‌های بالا یا همه ورودی ها پایین است خروجی پایین خواهد بود در غیر این صورت خروجی بالا تولید می‌کند. این ویژگی منحصربه‌فرد، گیت XOR را به یک جزء ضروری در مدارهای مختلف، از محاسبات باینری ساده تا الگوریتم‌های رمزگذاری داده پیچیده تبدیل می‌کند.
در این مقاله، عملکرد درونی گیت XOR، از جمله جدول حقیقت، نمایش نماد منطقی، نمودار مدار، و ساخت عملی با استفاده از ترانزیستورها را بررسی خواهیم کرد.
گیت منطقی XOR چیست؟
گیت XOR را گیت انحصاری OR نیز می نامند . یک گیت الکترونیکی XOR عملکرد منطق دیجیتال XOR را انجام می دهد. این تابع به طور کلی مشابه تابع استاندارد OR با یک تفاوت مهم است. برای هر دو OR و XOR، زمانی که هر یک از دو ورودی بالا باشد، خروجی بالا است ولی در XOR زمانی که هر دو ورودی پایین هستند، خروجی پایین است.
با این حال، هنگامی که هر دو ورودی روی حالت بالا تنظیم می شوند، مدار استاندارد OR سیگنال خروجی بالایی تولید می کند، در حالی که مدار XOR سیگنال خروجی پایینی تولید می کند. در ساده ترین طراحی گیت XOR تنها به 5 ترانزیستور نیاز است.
نماد گیت XOR
جدول حقیقت گیت XOR
| ورودی ها | خروجی | |
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
عبارت Boolean برای این دروازه است
Y = (A ⊕ B)خروجی
(A ⊕ B) = AB + ABجدول صدق بالا به وضوح نشان می دهد که خروجی یک گیت Exclusive-OR تنها زمانی که هر دو ترمینال ورودی آن در سطوح منطقی متفاوتی نسبت به یکدیگر قرار دارند، « HIGH » می شود. اگر این دو ورودی، A و B هر دو در سطح منطقی ” 1 ” یا هر دو در سطح منطقی ” 0 ” باشند، خروجی یک ” 0 ” است.
نمودار منطقی گیت XOR
همانطور که در نمودار منطقی بالا مشاهده می شود، گیت Ex-OR با ترکیب سه نوع مختلف گیت منطقی، گیت OR ، گیت NAND و گیت AND ساخته شده است تا نتیجه دلخواه را ایجاد کند.
اجزای مورد نیاز برای ساخت گیت XOR
بنابراین تنها با چند مؤلفه، می‌توانیم یک مدار گیت XOR بسازیم.
- 2N2222 (NPN) ترانزیستور
- مقاومت های 10 کیلو اهم
- مقاومت 220Ω
- دکمه های فشاری
- برد بورد
- باتری 9 ولت
- ال ای دی و سیم های اتصال
نمودار مدار گیت XOR با استفاده از ترانزیستور
نمودار مدار زیر گیت XOR را با استفاده از 5 ترانزیستور NPN نشان می دهد . در اینجا I 1 و I 2 دو ورودی را نشان می دهند و O 1 نشان دهنده خروجی است.
این تصویر یک مدار گیت XOR ساده را نشان می دهد که از 5 ترانزیستور استفاده می کند . در طرح بندی ورودی های A و B هر دو به منبع تغذیه 9 ولت متصل هستند. سیم های اتصال با رنگ های مختلف به دیدن اتصالات کمک می کنند. در صورت وجود هرگونه ابهامی در محل قرارگیری سیم ها می توان به نمودار مدار مراجعه کرد.
طراحی گیت یک گیت NAND با دو ترانزیستور سمت چپ، یک سوئیچ برای ترانزیستورهای میانی و یک گیت OR برای دو ترانزیستور آخر است.
با بررسی پیکربندی نشان داده شده در عکس، مشخص می‌شود که جریان تولید شده توسط مقاومت سمت راست نمی‌تواند به زمین برسد و در نتیجه LED خاموش می‌ماند. دلیل این امر در این واقعیت نهفته است که تمام جریان تولید شده توسط اولین مقاومت در سمت چپ به سمت زمین اول هدایت می شود. در نتیجه، به دلیل ولتاژ ناکافی وارد شده به پایه بیس ترانزیستور سوم، سوئیچ در موقعیت خاموش باقی می ماند.
در صورتی که یک ورودی فعال شود، جریان توانایی عبور از ترانزیستور سمت راست به زمین دوم را به دست می آورد. در نهایت، هنگامی که هر دو ورودی غیرفعال می شوند، خروجی خاموش می ماند زیرا جریان وارد پایه بیس ترانزیستورهای گیت OR نمی شود. این پیکربندی از انتقال جریان از مقاومت سمت راست به زمین دوم جلوگیری می کند.
برنامه های کاربردی
از عمق رمزنگاری تا حوزه تشخیص خطا، گیت XOR یک واحد ضروری است که در انجام عملیات بیتی، امکان جمع و تفریق باینری، اطمینان از یکپارچگی داده ها و بررسی های برابری داده ها استفاده می شود. تطبیق پذیری و ظرافت این گیت نقش آن را در سیستم های دیجیتال بی شماری تثبیت کرده است و راه را برای پیشرفت های تکنولوژیکی که دنیای مدرن ما را شکل می دهد هموار کرده است
