异或门(异或门)

我们将在本教程中了解EX或Gate。EX或GATE是独家或门。这并不经常被用作包容性或门,只不过是常规或门。XOR门有自己的意义。我们将学习XOR门的符号,真实表,使用其他栅极(以及,或,NAND,NOR),流行的XOR IC和独占或门(XOR门)的一些重要应用。

异或门的介绍

异或门,又称EX或门或XOR门,是一种重要的数字逻辑门,它实现了一种异或逻辑,即当且仅当一个输入为HIGH时,输出为HIGH。如果两个输入都是LOW或HIGH,那么输出就是LOW。

xor符号

有多种用于定义电子元件的标准。通常,我们遵循IEEE(电气和电子工程师)和IEC(国际电工委员会)标准。IEEE和IEC标准中的XOR逻辑符号如下所示。

XOR的象征

XOR门的布尔表达式不能直接确定和栅极。由于它是一个混合栅极,通过乘法,加法和反相的组合来给出XOR门的输出的布尔表达。我们必须使用Karnaugh地图或K - 与真相表一起派生XOR门的布尔表达式。

XOR真理表

异或门真值表如下表所示。由此可见,当两个输入都是相同的(可能是LOW,也可能是HIGH)时,异或门产生一个逻辑LOW,即输出的逻辑“0”。

当两个输入不同时,它产生一个逻辑高值,即在输出时逻辑“1”。

输入 输出
一种 B. 问:
0. 0. 0.
0. 1 1
1 0. 1
1 1 0.

XOR门的上述真理表的K-MAP表示如下所示。

XOR-Gate-K-Map

xor boolean表达式

使用上面的真值表和相应的K-Map,我们现在可以推导出异或门的布尔表达式。如果A和B是异或门的输入,则其输出为:

一种B +一个B.

异或输出表示为:

⊕B

它也可以写作:

(A + B)(一种+B.

应用德摩根定律,上面的布尔表达式也可以写成:

(A + B)(a b)

XOR门等效电路

EX-OR门被定义为一种混合逻辑门,具有两个输入来执行互斥分离操作。由上述计算可知,异或门的主要布尔表达式为:

一种B +一个B.

因此,使用具有2个输入的XOR电路使用,或者而不是如下所示的栅极设计。

exor等效电路

只有当其中一个输入为HIGH时,2个输入异或门的输出为HIGH。如果两个输入是相同的,那么输出是LOW。

使用基本逻辑门的异或门

如果一个特定的门不能直接使用,我们可以使用多个门来设计异或门。EX-OR门可以用与非门、NOR门等基本逻辑门来设计,因为它们是通用门。

与盖茨也不

现在让我们看看如何使用NOR门实现异或门。为此,我们必须重新编写上述XOR布尔方程式。

q =一种B +一个B.

q =一种B +一个B.+一个一种+ BB.

q =(一种+B.)(a + b)

q =(一种+B.(a + b) = (a ' + b ') (a + b)

我们得到补充,我们得到:

问:=((A'+ B')(A + B))

使用de Morgan的法律,我们得到:

问:=(a'+ b')+(A + B)= (a ' + b ') ' + (a + b) '

再一次两边取补,我们得到:

q =(a ' + b ') ' + (a + b) ')= (a ' + b ') ' + (a + b) ') '

此等式看起来可以使用或门来实现。我们完全需要五个或两个用于反转A和B,一个用于的A和B,一个,一个用于“和B”和最终的一个,以获得上述等式)。以下图像显示使用或门实现的XOR门。

XOR使用也不

与逻辑门

现在让我们看看我们如何使用NAND门来实现XOR门。为此,我们必须重新编写上述XOR布尔方程式。

q =一种B +一个B.

q =一种B +一个B.+一个一种+ BB.

q =(a + b)(一种+B.

q =(a + b)(一种+B.)=(a + b)(a'+ b')

我们在上述等式中应用De Morgan的法律,我们得到:

q =(a + b)(A B.

现在我们需要使用与非门来实现这个电路。

答案:aA B.)+ b(A B.) = a (ab) ' + b (ab) '

我们得到补充,我们得到:

问:= ((A B.)+ b(A B.))'=(a(ab)'+ b(ab)')

问:= ((A B.))'(b(A B.))'=(a(ab)')(b(ab)')

最后,再一次,对两边进行补充。

q =(a(a b)')'(b(a b)')'=((a(ab)')'(b(ab)')')'

这个方程看起来可以用NAND门来实现。我们完全需要我们的NAND门。下图显示了使用与非门实现的异或门。

xor使用nand

使用和,或和和NAND门

现在让我们看看如何使用与、与和或门来实现异或门。为此,我们必须重新编写上述XOR布尔方程式。

q =一种B +一个B.

q =一种B +一个B.+一个一种+ BB.

q =(a + b)(一种+B.

q =(a + b)(一种+B.)=(a + b)(a'+ b')

我们在上述等式中应用De Morgan的法律,我们得到:

q =(a + b)(A B.

上述等式中的第一项需要或门,第二项需要NAND门,并且可以使用AND门获得最终等式。

使用and或nand门

异或门的脉冲操作

2输入XOR门的脉冲操作如下所示。

xorlogic

3-Input ex或门

在某些情况下,我们需要有超过2个输入的异或门。多于2个输入的异或函数称为“奇函数”或“模-2和”。3-输入异或门的布尔函数是:

⊕b⊕c =一种B.C +一种B.C+一个B.C+ a b c

下面给出了3输入XOR门的真实表和逻辑符号。

3输入前或门逻辑符号

3 IP XOR

3输入异或门真值表

对于3输入异或门,当奇数输入处于HIGH电平时,我们可以有HIGH输入。因此,3输入或门被称为“奇函数或门”。

输入 输出
一种 B. C 问:
0. 0. 0. 0.
0. 0. 1 1
0. 1 0. 1
0. 1 1 0.
1 0. 0. 1
1 0. 1 0.
1 1 0. 0.
1 1 1 1

常用的TTL和CMOS逻辑前或门集成电路

下面列出了一些常用的XOR ic。

IC号码 描述
4030 四路2输入异或门
4070. 四路2输入异或门
7486. 四路2输入异或门
74年ls86 四路2输入异或门
741G86. 单2输入前或门
74136 带有集电极开路输出的四路2输入异或门
74386 四路2输入异或门

其中,基于最受欢迎的TTL逻辑的EX-OR GATE IC是74LS86,其是四个输入XOR IC。即将到来的基于CMOS逻辑的XOR门IC,CD4030 Quad 2输入XOR IC是一个流行的选择。

7486 Quad 2输入独家或门IC

IC 7486是Quad 2输入XOR门I.E,它包含单个封装中的四个2输入XOR栅极。IC的销图和引脚描述如下所示。

7486.

PIN码 描述
1 门1输入a
2 门1输入B.
3. 门1输出y
4. 门2输入A
5. 门2输入B
6. 门2输出Y
7. 地面
8. 门3输出Y
9. 门3输入a
10. 门3输入B.
11. 门4输出y
12. 4门输入A
13. 4门输入B
14. 积极供应

前或门的应用

XOR逻辑门用于许多应用中。其中一些是下面解释的。

用于加法器(添加)

我们可以设计单位加法器(也称为半加倍数),这将添加两个位并产生单个位输出。通过使用XOR门设计的单个比特加法器如下所示。

使用xor添加

例如,如果我们在二进制加法中加上两位“1”和“1”,我们得到的结果是“10”,而在十进制加法中我们得到的结果是2。半加法器的主要原理是通过异或门的输出实现尾随和,通过与门计算进位位。

我们可以将多个单位加法器级联成n位加法器电路,来计算较长的二进制数的和。

伪随机数生成

线性移位寄存器也称为伪随机数发生器(pnr)。为了产生随机数,我们将异或逻辑门按照特定的顺序排列,形成一个线性反馈移位寄存器。

相关性和序列检测

异或门能够产生一个低电平输入,即0,当它所有的输入是HIGH或low。当我们在一个长数据序列中搜索一个特定的位序列时,我们使用异或门来找到所需的数据位序列。

通过计算所获得的0的数量来确定找到目标序列中所需的数据位串的准确性。在许多通信设备(例如解码器和CDMA接收器)中,我们使用共传中,用于在一组PRN序列中提取特定伪随机数序列的奇偶校验。

结论

独家或门(XOR门)的完整教程。您学习了XOR门的符号,真理表和布尔表达式,使用Nor和Nand Gates的实现XOR门,一个3输入XOR门,其符号,真理表和布尔表达式,一些常见和流行的XOR IC和一些XOR门的重要应用。

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