U Booleovoj algebri, na kojoj se zasniva sva digitalna tehnologija, elektronski elementi moraju izvršiti niz specifičnih radnji. Ovo je takozvana logička osnova. Evo tri glavna koraka:

ILI - logičko sabiranje ( disjunkcija) - ILI;

I - logičko množenje ( konjunkcija) - I;

NE - logička negacija ( inverzija) - NE.

Uzmimo pozitivnu logiku kao osnovu, gdje će visoki nivo biti "1", a niski nivo će biti uzet kao "0". Da biste lakše vidjeli kako se izvode logičke operacije, postoje tablice istinitosti za svaku logičku funkciju. Odmah je lako razumjeti da implementacija logičkih funkcija “i” i “ili” podrazumijeva broj ulaznih signala najmanje dva, ali može biti i više.

Logički element I.

Slika prikazuje tabelu istinitosti elementa " I"sa dva ulaza. Jasno se vidi da se logički pojavljuje na izlazu elementa samo ako postoji na prvom ulazu I na drugom. U ostala tri slučaja, izlaz će biti nule.

Ulaz X1	Ulaz X2	Izlaz Y
0	0	0
1	0	0
0	1	0
1	1	1

On dijagrami kola Logički element "AND" označen je kako slijedi.

Na stranim dijagramima, oznaka elementa "I" ima drugačiji obris. Kratko se zove I.

OR kapija.

element " ILI"sa dva ulaza radi malo drugačije. Dovoljan je logički na prvom ulazu ili drugi će imati logički kao izlaz. Dvije jedinice će također dati jednu kao izlaz.

Ulaz X1	Ulaz X2	Izlaz Y
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	1

Na dijagramima, element „ILI“ je prikazan na sljedeći način.

Na stranim dijagramima prikazan je malo drugačije i naziva se element ILI.

Logički element NE.

Element koji obavlja funkciju inverzije " NE"ima jedan ulaz i jedan izlaz. Preokreće nivo signala. Nizak potencijal na ulazu daje visok potencijal na izlazu i obrnuto.

Ulaz X	Izlaz Y
0	1
1	0

Ovako je to prikazano na dijagramima.

U stranoj dokumentaciji element “NE” je prikazan na sljedeći način. Zove se skraćeno NE.

Svi ovi elementi u integriranim kolima mogu se kombinirati u različitim kombinacijama. Ovo su elementi: I-NE, ILI-NE i složenije konfiguracije. Vrijeme je da pričamo i o njima.

Logički element 2I-NE.

Razmotrimo nekoliko realnih logičkih elemenata na primjeru K155 serije tranzistor-tranzistorske logike (TTL) sa niskim stepenom integracije. Na slici je prikazano nekada veoma popularno mikrokolo K155LA3 koje sadrži četiri nezavisna elementa 2I - NE. Usput, uz njegovu pomoć možete sastaviti jednostavan svjetionik na mikrokolo.

Broj uvijek označava broj ulaza logičkog elementa. U ovom slučaju radi se o elementu „I“ sa dva ulaza čiji je izlazni signal invertiran. Obrnuto, što znači da se "0" pretvara u "1", a "1" se pretvara u "0". Obratimo pažnju na krug na izlazima je simbol inverzije. U istoj seriji nalaze se elementi 3I-NOT, 4I-NOT, što znači "AND" elementi sa različitim brojem ulaza (3, 4, itd.).

Kao što ste već shvatili, jedan element 2I-NOT je prikazan ovako.

U suštini, ovo je pojednostavljena slika dva kombinovana elementa: elementa 2I i elementa NOT na izlazu.

Strana oznaka za AND-NOT element (u ovom slučaju 2I-NOT). Called NAND.

Tabela istinitosti za element 2I-NOT.

Ulaz X1	Ulaz X2	Izlaz Y
0	0	1
1	0	1
0	1	1
1	1	0

U tabeli istinitosti elementa 2I - NOT vidimo da zahvaljujući pretvaraču dobijamo sliku suprotnu od "I" elementa. Za razliku od tri nule i jedne jedinice, imamo tri jedinice i nulu. I - NOT element se često naziva Schaeffer element.

Logički element 2ILI-NE.

Logički element 2ILI - NE predstavljen u seriji K155 mikrokolom 155LE1. Sadrži četiri nezavisna elementa u jednom kućištu. Tabela istinitosti se također razlikuje od ILI kola u korištenju invertiranja izlaznog signala.

Tabela istine za logička kapija 2ILI-NE.

Ulaz X1	Ulaz X2	Izlaz Y
0	0	1
1	0	0
0	1	0
1	1	0

Slika na dijagramu.

Na strani način je prikazan ovako. Zove se kao NOR.

Imamo samo jedan visoki potencijal na izlazu, zbog istovremene primjene niskog potencijala na oba ulaza. Ovdje, kao iu svim drugim dijagramima kola, krug na izlazu podrazumijeva invertiranje signala. Budući da se sheme I - NE i ILI - NE nalaze vrlo često, svaka funkcija ima svoju vlastitu simbol. I - NOT funkcija je označena ikonom " & ", a funkcija ILI NIJE označena " 1 ".

Za zasebni pretvarač, tabela istinitosti je već data gore. Može se dodati da broj pretvarača u jednom kućištu može doseći šest.

Logički element "isključivo ILI".

Uobičajeno je da se među osnovne logičke elemente uključi element koji implementira funkciju “isključivo ILI”. Inače, ova funkcija se naziva “neekvivalentnost”.

Visoki izlazni potencijal se javlja samo ako su ulazni signali nejednaki. To jest, jedan od ulaza mora imati jedinicu, a drugi nulu. Ako se na izlazu logičkog elementa nalazi pretvarač, tada se izvodi suprotna funkcija - "ekvivalencija". Visok izlazni potencijal će se pojaviti kada su signali na oba ulaza isti.

Tabela istine.

Ulaz X1	Ulaz X2	Izlaz Y
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	0

Ovi logički elementi nalaze svoju primjenu u sabiračima. "Isključivo ILI" je prikazano na dijagramima sa znakom jednakosti ispred jedinice " =1 ".

U stranom stilu, "isključivo ILI" se zove XOR a na dijagramima to crtaju ovako.

Pored navedenih logičkih elemenata, koji vrlo često obavljaju osnovne logičke funkcije, koriste se elementi kombinovani u različitim kombinacijama. Na primjer, K555LR4. Zove se vrlo ozbiljno 2-4AND-2ILI-NE.

Njegova tabela istinitosti nije data, jer mikrokolo nije osnovni logički element. Takva mikrokola obavljaju posebne funkcije i mnogo su složenija od navedenog primjera. Logička osnova takođe uključuje jednostavne elemente „I“ i „ILI“. Ali se koriste mnogo rjeđe. Može se zapitati zašto se ova logika naziva tranzistorsko-tranzistorska logika.

Ako u referentnoj literaturi potražite dijagram, recimo, elementa 2I - NE iz mikrosklopa K155LA3, onda možete vidjeti nekoliko tranzistora i otpornika tamo. Zapravo, u ovim mikro krugovima nema otpornika ili dioda. Samo tranzistori se prskaju na kristal silicija kroz šablonu, a funkcije otpornika i dioda obavljaju emiterski spojevi tranzistora. Osim toga, tranzistori s više emitera se široko koriste u TTL logici. Na primjer, na ulazu elementa 4I nalazi se četiri emitera

Električni krug dizajniran za izvođenje neke logičke operacije na ulaznim podacima naziva se logički element. Ulazni podaci se ovdje predstavljaju u obliku napona različitih nivoa, a rezultat logičke operacije na izlazu se također dobija u obliku napona određenog nivoa.

U ovom slučaju se napajaju operandi - na ulazu logičkog elementa se primaju signali u obliku napona visokog ili niskog nivoa, koji u suštini služe kao ulazni podaci. Dakle, napon visokog nivoa - logička 1 - označava pravu vrednost operanda, a napon niskog nivoa 0 - lažnu vrednost. 1 - TAČNO, 0 - NETAČNO.

Logički element- element koji implementira određene logičke odnose između ulaznih i izlaznih signala. Logička vrata se obično koriste za konstruisanje logičkih kola kompjuteri, diskretna automatska kola za nadzor i upravljanje. Sve vrste logičkih elemenata, bez obzira na njihovu fizičku prirodu, karakteriziraju diskretne vrijednosti ulaznih i izlaznih signala.

Logički elementi imaju jedan ili više ulaza i jedan ili dva (obično inverzna jedan drugom) izlaza. Vrijednosti "nula" i "jedinica" izlaznih signala logičkih elemenata određene su logičkom funkcijom koju element obavlja i vrijednostima "nula" i "jedinica" ulaznih signala koji se reprodukuju uloga nezavisnih varijabli. Postoje elementarne logičke funkcije od kojih se može sastaviti bilo koja složena logička funkcija.

Ovisno o dizajnu sklopa elementa, na njegovu električni parametri, Logički nivoi (visoki i niski naponski nivoi) ulaza i izlaza imaju iste vrednosti za visoko i nisko (tačno i netačno) stanje.

Tradicionalno, logički elementi se proizvode u obliku posebnih radio komponenti - integriranih kola. Logičke operacije kao što su konjunkcija, disjunkcija, negacija i modulo sabiranje (AND, OR, NOT, XOR) su osnovne operacije koje se izvode na glavnim tipovima logičkih kapija. Zatim, pogledajmo detaljnije svaki od ovih tipova logičkih elemenata.

Logički element "AND" - konjunkcija, logičko množenje, I

“AND” je logički element koji izvodi konjunkciju ili operaciju logičkog množenja na ulaznim podacima. Ovaj element može imati od 2 do 8 (najčešći u proizvodnji su “AND” elementi sa 2, 3, 4 i 8 ulaza) ulaza i jedan izlaz.

Na slici su prikazani simboli logičkih elemenata „I“ sa različitim brojem ulaza. U tekstu se logički element “AND” sa određenim brojem ulaza označava kao “2I”, “4I” itd. - element “AND” sa dva ulaza, sa četiri ulaza itd.

Tabela istinitosti za element 2I pokazuje da će izlaz elementa biti logički samo ako se logički nalaze istovremeno na prvom ulazu I na drugom ulazu. U preostala tri moguća slučaja, izlaz će biti nula.

U zapadnim dijagramima, ikona I elementa ima ravnu liniju na ulazu i zaobljenu liniju na izlazu. Na domaćim dijagramima - pravougaonik sa simbolom "&".

Logički element "ILI" - disjunkcija, logičko sabiranje, OR

“ILI” je logički element koji izvodi operaciju disjunkcije ili logičkog sabiranja na ulaznim podacima. On je, kao i "I" element, dostupan sa dva, tri, četiri itd. ulaza i jednim izlazom. Simboli logičkih elemenata "ILI" sa različitim brojem ulaza prikazani su na slici. Ovi elementi su označeni na sljedeći način: 2OR, 3OR, 4OR, itd.

Tabela istinitosti za element “2OR” pokazuje da je za pojavljivanje logičkog na izlazu dovoljno da se logički nalazi na prvom ulazu ILI na drugom ulazu. Ako postoje logičke na dva ulaza odjednom, izlaz će također biti jedan.

U zapadnim dijagramima, ikona elementa „ILI“ ima zaobljen ulaz i zaobljen, šiljast izlaz. Na domaćim dijagramima nalazi se pravougaonik sa simbolom “1”.

Logički element "NE" - negacija, inverter, NE

“NE” je logički element koji izvodi logičku negaciju na ulaznim podacima. Ovaj element, koji ima jedan izlaz i samo jedan ulaz, naziva se i inverter, jer zapravo invertuje (preokreće) ulazni signal. Na slici je prikazan simbol za logički element “NE”.

Tabela istinitosti za pretvarač pokazuje da visoki ulazni potencijal proizvodi nizak izlazni potencijal i obrnuto.

U zapadnim dijagramima, ikona elementa „NE“ ima oblik trokuta sa krugom na izlazu. Na domaćim dijagramima nalazi se pravougaonik sa simbolom "1", sa krugom na izlazu.

Logički element "NAND" - konjunkcija (logičko množenje) sa negacijom, NAND

“AND-NOT” je logički element koji izvodi operaciju logičkog sabiranja na ulaznim podacima, a zatim operaciju logičke negacije, rezultat se šalje na izlaz. Drugim riječima, to je u osnovi element „I“, dopunjen elementom „NE“. Na slici je prikazan simbol za logički element “2AND-NOT”.

Tabela istine za NAND kapiju je suprotna tablici istine za AND kapiju. Umjesto tri nule i jedan, postoje tri jedinice i nula. NAND element se naziva i "Schaeffer element" u čast matematičara Henryja Mauricea Schaeffera, koji je prvi primijetio njegov značaj 1913. godine. Označeno kao "I", samo sa krugom na izlazu.

Logički element "ILI-NE" - disjunkcija (logičko sabiranje) sa negacijom, NOR

“ILI-NE” je logički element koji izvodi operaciju logičkog sabiranja na ulaznim podacima, a zatim operaciju logičke negacije, rezultat se šalje na izlaz. Drugim riječima, ovo je element "ILI" dopunjen elementom "NE" - pretvarač. Na slici je prikazan simbol za logički element “2ILI-NE”.

Tabela istinitosti za kapiju ILI je suprotna tablici istinitosti za kapiju ILI. Visoki izlazni potencijal se dobija samo u jednom slučaju - niski potencijali se istovremeno primenjuju na oba ulaza. Označava se kao „ILI“, samo sa krugom na izlazu koji označava inverziju.

Logička kapija "isključivo ILI" - zbrajanje modulo 2, XOR

“isključivo ILI” je logički element koji izvodi operaciju logičkog sabiranja po modulu 2 na ulaznim podacima, ima dva ulaza i jedan izlaz. Često se ovi elementi koriste u upravljačkim krugovima. Na slici je prikazan simbol za ovaj element.

Slika u zapadnim kolima je kao “ILI” sa dodatnom zakrivljenom trakom na ulaznoj strani, u domaćim je kao “ILI”, samo što će umjesto “1” pisati “=1”.

Ovaj logički element se takođe naziva „neekvivalentnost“. Visok naponski nivo će biti na izlazu samo kada signali na ulazu nisu jednaki (jedan je jedan, drugi je nula, ili jedan je nula, a drugi je jedan), čak i ako su na ulazu dvije jedinice u isto vrijeme, izlaz će biti nula - ovo je razlika od "ILI". Ovi logički elementi se široko koriste u sabiračima.

Ponašanje

Elementi Exclusive OR, Exclusive NOR, Nepar i Par izračunavaju odgovarajuću funkciju ulaznih vrijednosti i izlaze rezultat.

Prema zadanim postavkama, nepovezani ulazi se zanemaruju - to jest, osim ako ulazi zapravo nemaju bilo šta povezano sa sobom - čak ni žice. Dakle, možete dodati element sa 5 ulaza, ali spojiti samo dva ulaza, i on će djelovati kao element sa 2 ulaza; ovo vas štedi od brige oko postavljanja broja ulaza svaki put kada kreirate element. (Ako svi ulazi nisu povezani, tada je vrijednost greške na izlazu X.) Neki korisnici, međutim, više vole da Logisim insistira na tome da svi ulazi budu povezani, jer to odgovara stvarnim elementima. Ovo ponašanje možete omogućiti odabirom Project > Options..., odlaskom na karticu Modeliranje i odabirom opcije Error for Undefined Inputs za Element Output on Uncertainty.

Tabela istinitosti sa dva ulaza za elemente je sljedeća.

x	y	Ekskluzivno OR	Ekskluzivno ILI NE	Neparni paritet	Paritet
0	0	0	1	0	1
0	1	1	0	1	0
1	0	1	0	1	0
1	1	0	1	0	1

Kao što vidite, odd i XOR kapije se ponašaju isto u slučaju dva ulaza; slično, paritet i ekskluzivni NOR elementi se ponašaju isto. Ali ako postoji više od dva ulaza sa određenom vrijednošću, tada će element Exclusive OR dati 1 kada je jedan tačno jedan ulaz, dok će element Neparni dati 1 kada postoji jedan na neparnom broju ulaza. XOR kapija će proizvesti 1 na izlazu kada su ulazi s jednim striktno Ne jedan, dok će element Parity dati 1 kada postoji paran broj ulaza sa jednim. XOR i XNOR kapije imaju atribut koji se zove Multi-Input Behavior koji im omogućava da se konfigurišu da koriste ponašanje parnih i neparnih kapija.

Ako bilo koji od ulaza ima vrijednost greške (na primjer, ako su konfliktne vrijednosti dostavljene istoj žici) ili plutajuću vrijednost, tada će izlaz biti vrijednost greške.

Višebitne verzije svakog elementa će izvršiti svoje jednobitne konverzije na ulazima po bitovima.

Bilješka: Mnogi stručnjaci tvrde da bi ponašanje XOR kovrčavog elementa trebalo da odgovara ponašanju Neparnog elementa, ali ne postoji saglasnost po ovom pitanju. Logisimovo podrazumevano ponašanje za XOR element je zasnovano na standardu IEEE 91. Ovo je takođe u skladu sa intuitivnim razumevanjem pojma Ekskluzivno OR: Konobar koji vas pita da li želite prilog od pire krompira, šargarepe, zelenog graška ili salata će prihvatiti samo jedan izbor, a ne tri, bez obzira šta vam neki stručnjaci mogu reći. (Moram priznati, međutim, da nisam ozbiljno testirao ovu izjavu.) Možete konfigurirati XOR i XNOR kapije da koriste jednu od varijanti promjenom njegovog atributa Multi-Input Behavior.

Kontakti (pod pretpostavkom da je komponenta okrenuta prema istoku)

Zapadna ivica (ulazi, širina bita odgovara atributu bitova podataka)

Komponentni ulazi. Biće ih onoliko koliko je naznačeno u atributu Broj ulaza.

Imajte na umu da ako koristite kovrčave elemente, zapadna ivica XOR i XNOR elemenata će biti zakrivljena. Međutim, ulazni pinovi se jedva nalaze. Logisim crta kratke segmente da to pokaže; ako preklapate segment, program će bez upozorenja pretpostaviti da niste mislili da ga preklapate. Kada koristite "Print View", ovi segmenti neće biti nacrtani ako nisu povezani žicama.

Istočni rub (izlaz, širina bita odgovara atributu bitova podataka)

Izlaz elementa čija se vrijednost izračunava na osnovu trenutnih vrijednosti na ulazima, kao što je gore opisano.

Atributi

Kada je komponenta odabrana ili je već dodana, tipke od 0 do 9 mijenjaju svoj atribut broja ulaza, Alt-0 u Alt-9 mijenja svoj atribut bitova podataka, a tipke sa strelicama mijenjaju svoj atribut smjera.

Smjer Smjer komponente (njen izlaz u odnosu na njene ulaze). Data Bits Širina ulaza i izlaza komponente. Veličina elementa Određuje da li treba prikazati široku ili usku verziju komponente. Ovo ne utiče na broj ulaza, koji je određen atributom Broj ulaza; međutim, ako broj ulaza prelazi 3 (za usku komponentu) ili 5 (za široku), tada će element biti prikazan sa "krilima" kako bi se prilagodio traženom broju ulaza. Broj ulaza Određuje koliko pinova na zapadnoj ivici će imati komponenta. Ponašanje sa više ulaza (samo XOR i XNOR) Kada postoje tri ili više ulaza, izlaz XOR i XNOR kapija će se zasnivati ​​ili na činjenici da je 1 striktno jedan ulaz (podrazumevano) ili na neparnom broju ulaza .

Bit je minimalna mjerna jedinica za količinu informacija, jer pohranjuje jednu od dvije vrijednosti - 0 (Netačno) ili 1 (Tačno). False i True se na ruski prevode kao laž i istina. To jest, jedna bitna ćelija može biti u samo jednom stanju od dvije moguće istovremeno. Da vas podsjetim da su dva moguća stanja bitne ćelije 1 i 0.
Postoje određene operacije za manipulaciju bitovima. Ove operacije se nazivaju logičke ili Bulove operacije, nazvan po jednom od matematičara, Džordžu Bulu (1815-1864), koji je doprineo razvoju ove oblasti nauke.
Sve ove operacije se mogu primijeniti na bilo koji bit, bez obzira da li ima vrijednost 0 (nula) ili 1 (jedan). U nastavku su navedene osnovne logičke operacije i primjeri njihove upotrebe.

Logička I operacija

AND notacija: &

Logička I operacija se izvodi na dva bita, nazovimo ih a i b. Rezultat izvođenja logičke operacije I bit će jednak 1 ako su a i b jednaki 1, au svim ostalim slučajevima rezultat će biti jednak 0. Gledamo tablicu istinitosti logičke operacije i.

a(bit 1)	b(bit 2)	a(bit 1) i b(bit 2)
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Logička operacija ILI

ILI oznaka: |

Logička operacija ILI se izvodi na dva bita (a i b). Rezultat logičke operacije ILI će biti 0 ako su a i b jednaki 0 ​​(nula), au svim ostalim (drugim) slučajevima rezultat će biti 1 (jedan). Gledamo tabelu istinitosti logičke operacije ILI.

a(bit 1)	b(bit 2)	a(bit 1) | b(bit 2)
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Logička operacija isključivo OR (XOR).

XOR notacija: ^
Operacija logičkog isključivanja ILI se izvodi na dva bita (a i b). Rezultat logičke XOR operacije će biti 1 (jedan) ako je jedan od bitova a ili b 1 (jedan), inače će rezultat biti 0 (nula). Gledamo tabelu istinitosti logičke operacije isključivo OR.

a(bit 1)	b(bit 2)	a(bit 1) ^ b(bit 2)
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Logička operacija NE (ne)

Notacija NOT: ~
Logička operacija se NE izvodi na jednom bitu. Rezultat ove logičke operacije direktno zavisi od stanja bita. Ako je bit bio u nultom stanju, onda će rezultat NOT biti jednak jedan i obrnuto. Gledamo tabelu istinitosti logičke operacije NE.

a(bit 1)	~a(negacija bita)
0	1
1	0

Zapamtite ove 4 logičke operacije. Koristeći ove logičke operacije možemo dobiti bilo koji mogući rezultat. Pročitajte detaljno o upotrebi logičkih operacija u C++.

Ekskluzivni OR elementi (na engleskom - Exclusive-OR) se takođe mogu klasifikovati kao najjednostavniji elementi, ali funkcija koju oni obavljaju je nešto složenija nego u slučaju elementa AND ili elementa OR. Svi ulazi XOR kapija su jednaki, ali nijedan ulaz ne može blokirati druge ulaze postavljanjem izlaza na jedan ili nulu.

Rice. 4.1. Oznake elemenata Isključivo ILI: strano (lijevo) i domaće (desno)

Funkcija Exclusive OR znači sljedeće: na izlazu se pojavljuje jedan kada samo jedan ulaz ima jedan. Ako postoje dvije ili više jedinica na ulazima, ili ako su svi ulazi nuli, onda će izlaz biti nula. Tabela istinitosti dvoulaznog ekskluzivnog OR elementa data je u tabeli. 4.1. Oznake usvojene u domaćim i stranim shemama prikazane su na Sl. 4.1. Natpis na domaćoj oznaci elementa Exclusive OR "=1" samo znači da je naglašena situacija kada je na ulazima samo jedna jedinica.

Postoji nekoliko XOR elemenata u standardnim serijama. Domaća serija nudi mikro kola LP5 (četiri dvoulazna elementa sa 2C izlazom), LL3 i LP12, koji se od LP5 razlikuju po OK izlazu. Ovi elementi implementiraju previše specifičnu funkciju.

Sa matematičke tačke gledišta, XOR element obavlja operaciju takozvanog modulo-2 zbrajanja. Stoga se ovi elementi nazivaju i modulo-dva sabirači. Kao što je napomenuto u prethodnom predavanju, sumiranje po modulu 2 je označeno znakom plus u krugu.

Glavna upotreba XOR kapija, direktno izvedenih iz tabele istinitosti, je upoređivanje dva ulazna signala. U slučaju kada na ulaze stignu dvije jedinice ili dvije nule (signali se poklapaju), na izlazu se formira nula (vidi tabelu 4.1). Obično se u ovoj aplikaciji na jedan ulaz elementa primjenjuje konstantan nivo, s kojim se upoređuje vremenski promjenljiv signal koji stiže na drugi ulaz. Ali mnogo češće se za upoređivanje signala i kodova koriste posebna mikrokrugovi komparatora koda, o čemu će biti riječi u sljedećem predavanju.

Kao modulo 2 sabirač, XOR element se također koristi u paralelnim i serijskim modulo 2 razdjelnicima koji se koriste za izračunavanje cikličkih kontrolnih suma. Ali ove šeme će biti detaljno obrađene u predavanjima 14,15.

Važna primjena XOR elemenata je kontrolirani pretvarač (slika 4.2). U ovom slučaju jedan od ulaza elementa se koristi kao kontrolni, a na ulazu drugog elementa se prima informacijski signal. Ako je kontrolni ulaz jedan, tada je ulazni signal invertiran, ali ako je nula, nije invertiran. Najčešće se daje kontrolni signal konstantan nivo, određujući način rada elementa, a informacijski signal je pulsiran. To jest, XOR gejt može ili ne mora promijeniti polaritet ulaznog signala ili ruba, ovisno o kontrolnom signalu.

Rice. 4.2. Ekskluzivni OR element kao kontrolirani pretvarač

U slučaju kada postoje dva signala istog polariteta (pozitivan ili negativan), a njihov istovremeni dolazak je isključen, XOR element se može koristiti za miješanje ovih signala (slika 4.3). Za bilo koji polaritet ulaznih signala, izlazni signali elementa će biti pozitivni. Za pozitivne ulazne signale, gejt XOR će djelovati kao kapija 2ILI, a za negativne ulaze zamijenit će kapiju 2AND-NE. Takve zamjene mogu biti korisne u slučajevima kada neki Exclusive OR elementi ostaju neiskorišteni u kolu. Međutim, mora se uzeti u obzir da je kašnjenje širenja signala u XOR elementu obično nešto veće (oko 1,5 puta) od kašnjenja u najjednostavnijim AND, NAND, OR, NOR elementima.

Rice. 4.3. Korištenje XOR elementa za miješanje dva neistovremena signala

Rice. 4.4. Odabir rubova ulaznog signala pomoću XOR elementa

Druga važna primena elementa Exclusive OR je formiranje kratkih impulsa duž bilo koje ivice ulaznog signala (slika 4.4). U ovom slučaju, nije bitno da li je ivica ulaznog signala pozitivna ili negativna, na izlazu se i dalje stvara pozitivan impuls. Ulazni signal se odlaže pomoću kondenzatora ili lanca elemenata, a zatim se originalni signal i njegova odgođena kopija unose na ulaze elementa Exclusive OR. U oba kola, dva ulaza XOR elementi se također koriste kao elementi za kašnjenje u neinvertirajućoj vezi (nula se primjenjuje na neiskorišteni ulaz). Kao rezultat ove konverzije, možemo govoriti o udvostručavanju frekvencije ulaznog signala, budući da izlazni impulsi slijede dvostruko češće od ulaznih.