모든 디지털 기술의 기반이 되는 부울 대수학에서 전자 요소는 여러 가지 특정 작업을 수행해야 합니다. 이것이 소위 논리적 근거이다. 다음은 세 가지 주요 단계입니다.

OR - 논리적 추가( 분리) - 또는;

AND - 논리곱셈( 접속사) - 그리고;

NOT - 논리적 부정( 반전) - 아니다.

높은 레벨이 "1"이고 낮은 레벨이 "0"이 되는 정논리를 기본으로 합시다. 논리 연산이 어떻게 수행되는지 쉽게 확인할 수 있도록 각 논리 함수에 대한 진리표가 있습니다. 논리 함수 "and" 및 "or"의 구현은 입력 신호의 수가 최소한 2개 이상일 수 있음을 의미한다는 것을 즉시 이해하기 쉽습니다.

논리소자Ⅰ.

그림은 요소 "의 진리표를 보여줍니다. 그리고"두 개의 입력이 있습니다. 첫 번째 입력에 하나가 있는 경우에만 요소의 출력에 논리적인 하나가 나타나는 것을 분명히 알 수 있습니다. 그리고두 번째에. 다른 세 가지 경우에는 출력이 0이 됩니다.

입력 X1	입력 X2	출력 Y
0	0	0
1	0	0
0	1	0
1	1	1

~에 회로도논리요소 "AND"는 다음과 같이 지정된다.

외국 다이어그램에서는 요소 "I"의 지정이 다른 개요를 갖습니다. 간략하게 불린다 그리고.

OR 게이트.

요소 " 또는"두 개의 입력을 사용하면 약간 다르게 작동합니다. 첫 번째 입력의 논리적 입력이면 충분합니다. 또는두 번째 출력은 논리적 출력을 갖습니다. 두 개의 장치는 하나의 출력을 제공합니다.

입력 X1	입력 X2	출력 Y
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	1

다이어그램에서 "OR" 요소는 다음과 같이 표시됩니다.

외국 다이어그램에서는 조금 다르게 묘사되어 요소라고 불립니다. 또는.

논리 요소가 아닙니다.

반전 기능을 수행하는 요소 " 아니다"하나의 입력과 하나의 출력이 있습니다. 신호 레벨을 반전시킵니다. 입력의 낮은 전위는 출력의 높은 전위를 제공하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

입력 X	출력 Y
0	1
1	0

이것이 다이어그램에 표시되는 방식입니다.

외국 문서에서는 "NOT" 요소가 다음과 같이 묘사됩니다. 줄여서 부른다 아니다.

집적 회로의 이러한 모든 요소는 다양한 조합으로 결합될 수 있습니다. AND-NOT, OR-NOT 및 더 복잡한 구성 요소가 있습니다. 이제 그들에 대해서도 이야기할 시간입니다.

논리 요소 2AND-NOT.

집적도가 낮은 K155 시리즈 트랜지스터-트랜지스터 로직(TTL)의 예를 사용하여 몇 가지 실제 로직 요소를 고려해 보겠습니다. 그림은 한때 매우 인기가 있었던 K155LA3 마이크로 회로를 보여줍니다. 이 마이크로 회로에는 4개의 독립적인 요소가 포함되어 있습니다. 2I - 아님. 그건 그렇고, 그것의 도움으로 마이크로 회로에 간단한 비콘을 조립할 수 있습니다.

숫자는 항상 논리 요소의 입력 수를 나타냅니다. 이 경우 출력 신호가 반전되는 2입력 "AND" 요소입니다. 반전은 "0"이 "1"로 바뀌고 "1"이 "0"으로 바뀌는 것을 의미합니다. 주의하자 출력의 원은 반전 기호입니다.. 동일한 시리즈에는 3I-NOT, 4I-NOT 요소가 있는데, 이는 입력 개수(3, 4 등)가 다른 "AND" 요소를 의미합니다.

이미 알고 있듯이 2I-NOT 요소 중 하나는 다음과 같이 묘사됩니다.

본질적으로 이는 출력의 2I 요소와 NOT 요소라는 두 가지 결합 요소의 단순화된 이미지입니다.

AND-NOT 요소에 대한 외부 지정(이 경우 2I-NOT) 라고 불리는 낸드.

2I-NOT 요소에 대한 진리표입니다.

입력 X1	입력 X2	출력 Y
0	0	1
1	0	1
0	1	1
1	1	0

2I - NOT 요소의 진리표에서 인버터 덕분에 "I" 요소와 반대되는 그림을 얻는다는 것을 알 수 있습니다. 3개의 0과 1개의 1과 대조적으로, 우리는 3개의 1과 1개의 0을 가지고 있습니다. AND - NOT 요소는 종종 Schaeffer 요소라고 불립니다.

논리 요소 2OR-NOT.

논리소자 2또는 - 아님 K155 시리즈에서는 155LE1 마이크로 회로로 표현됩니다. 하나의 하우징에 4개의 독립적인 요소가 포함되어 있습니다. 진리표는 출력 신호를 반전시키는 방식을 사용한다는 점에서도 OR 회로와 다릅니다.

2OR-NOT 논리 게이트의 진리표.

입력 X1	입력 X2	출력 Y
0	0	1
1	0	0
0	1	0
1	1	0

다이어그램의 이미지.

외국에서는 이렇게 묘사됩니다. 다음과 같이 호출됨 도 아니다.

두 입력에 동시에 낮은 전위를 적용하기 때문에 출력에는 하나의 높은 전위만 있습니다. 여기에서는 다른 회로도와 마찬가지로 출력의 원이 신호 반전을 의미합니다. AND - NOT 및 OR - NOT 체계가 매우 자주 발견되므로 각 함수에는 고유한 상징. AND - NOT 기능은 " 아이콘으로 표시됩니다. & "이고 OR 함수는 "로 표시되지 않습니다. 1 ".

별도의 인버터의 경우 진리표가 이미 위에 나와 있습니다. 하나의 하우징에 있는 인버터의 수는 6개에 달할 수 있습니다.

논리 요소 "배타적 OR".

기본 논리 요소 중 '배타적 OR' 기능을 구현하는 요소를 포함하는 것이 관례이다. 그렇지 않은 경우 이 기능을 "동등성"이라고 합니다.

높은 출력 전위는 입력 신호가 동일하지 않은 경우에만 발생합니다. 즉, 입력 중 하나에는 1이 있어야 하고 다른 입력에는 0이 있어야 합니다. 논리 요소의 출력에 인버터가 있으면 "동등"이라는 반대 기능이 수행됩니다. 두 입력의 신호가 동일하면 높은 출력 전위가 나타납니다.

진실표.

입력 X1	입력 X2	출력 Y
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	0

이러한 논리 요소는 가산기에서 해당 응용 프로그램을 찾습니다. "Exclusive OR"은 "라는 단위 앞에 등호가 있는 다이어그램으로 표시됩니다. =1 ".

외국식으로는 Exclusive OR이라고 합니다. XOR그리고 다이어그램에는 이렇게 그려집니다.

기본적인 논리 기능을 자주 수행하는 위의 논리 요소들 외에도 다양한 조합으로 결합된 요소들이 사용됩니다. 예를 들어 K555LR4입니다. 이것은 매우 심각하게 2-4AND-2OR-NOT라고 불립니다.

마이크로 회로는 기본 논리 요소가 아니기 때문에 진리표는 제공되지 않습니다. 이러한 마이크로 회로는 특별한 기능을 수행하며 주어진 예보다 훨씬 더 복잡합니다. 논리적 기초에는 단순 요소 "AND" 및 "OR"도 포함됩니다. 그러나 그것들은 훨씬 덜 자주 사용됩니다. 이 논리를 왜 트랜지스터-트랜지스터 논리라고 부르는지 궁금할 것입니다.

예를 들어 K155LA3 마이크로 회로가 아닌 요소 2I의 다이어그램에 대한 참고 문헌을 보면 거기에서 여러 트랜지스터와 저항을 볼 수 있습니다. 실제로 이러한 마이크로 회로에는 저항이나 다이오드가 없습니다. 트랜지스터만 스텐실을 통해 실리콘 결정 위에 분사되고, 저항기와 다이오드의 기능은 트랜지스터의 이미터 접합에 의해 수행됩니다. 또한 다중 이미 터 트랜지스터는 TTL 논리에 널리 사용됩니다. 예를 들어 요소 4I의 입력에는 4개의 이미터가 있습니다.

입력 데이터에 대해 일부 논리 연산을 수행하도록 설계된 전기 회로를 논리 요소라고 합니다. 여기서 입력 데이터는 다양한 레벨의 전압 형태로 표현되며 출력에서의 논리 연산 결과도 특정 레벨의 전압 형태로 얻어집니다.

이 경우 피연산자가 제공됩니다. 즉, 기본적으로 입력 데이터 역할을 하는 논리 요소의 입력에서 높거나 낮은 전압 형태의 신호가 수신됩니다. 따라서 높은 레벨의 전압(논리 1)은 피연산자의 참값을 나타내고, 낮은 레벨의 전압 0(논리값 1)은 잘못된 값을 나타냅니다. 1 - 참, 0 - 거짓.

논리소자- 입력 신호와 출력 신호 간의 특정 논리적 관계를 구현하는 요소입니다. 논리 게이트는 일반적으로 논리 회로를 구성하는 데 사용됩니다. 컴퓨터, 개별 자동 모니터링 및 제어 회로. 물리적 특성에 관계없이 모든 유형의 논리 요소는 입력 및 출력 신호의 이산 값이 특징입니다.

논리 요소에는 하나 이상의 입력과 하나 또는 두 개(보통 서로 반대)의 출력이 있습니다. 논리 요소의 출력 신호의 "0"과 "1"의 값은 해당 요소가 수행하는 논리 기능에 의해 결정되며, 재생되는 입력 신호의 "0"과 "1"의 값은 독립변수의 역할. 복잡한 논리 함수를 구성할 수 있는 기본 논리 함수가 있습니다.

요소 회로의 설계에 따라 전기적 매개변수, 입력과 출력의 논리 레벨(고전압 레벨과 저전압 레벨)은 하이 및 로우(참 및 거짓) 상태에 대해 동일한 값을 갖습니다.

전통적으로 논리 요소는 특수 무선 구성요소(집적 회로)의 형태로 생산됩니다. 결합, 분리, 부정 및 모듈로 추가(AND, OR, NOT, XOR)와 같은 논리 연산은 주요 유형의 논리 게이트에서 수행되는 기본 연산입니다. 다음으로 이러한 각 유형의 논리 요소를 더 자세히 살펴보겠습니다.

논리 요소 "AND" - 결합, 논리 곱셈, AND

“AND”는 입력 데이터에 대해 결합 또는 논리적 곱셈 연산을 수행하는 논리 요소입니다. 이 요소는 2~8개(생산에서 가장 일반적인 것은 2, 3, 4, 8개의 입력이 있는 "AND" 요소임) 입력과 1개의 출력을 가질 수 있습니다.

입력 수가 다른 논리 요소 "AND"의 기호가 그림에 표시됩니다. 본문에서 특정 수의 입력이 있는 논리 요소 "AND"는 "2I", "4I" 등으로 지정됩니다. - 2개의 입력이 있는 "AND" 요소, 4개의 입력 등이 있습니다.

요소 2I의 진리표는 논리 출력이 첫 번째 입력과 두 번째 입력에 동시에 있는 경우에만 요소의 출력이 논리 출력이 된다는 것을 보여줍니다. 나머지 세 가지 가능한 경우에는 출력이 0이 됩니다.

서양 다이어그램에서 I 요소 아이콘은 입력에 직선이 있고 출력에 둥근 선이 있습니다. 국내 다이어그램 - 기호 "&"가 있는 직사각형.

논리 요소 "OR" - 분리, 논리 추가, OR

“OR”은 입력 데이터에 대해 분리 또는 논리적 덧셈 연산을 수행하는 논리 요소입니다. "I" 요소와 마찬가지로 2개, 3개, 4개 등의 입력과 1개의 출력을 사용할 수 있습니다. 입력 수가 다른 논리 요소 "OR"의 기호가 그림에 표시됩니다. 이러한 요소는 2OR, 3OR, 4OR 등으로 지정됩니다.

"2OR" 요소에 대한 진리표는 논리 요소가 출력에 나타나려면 논리 요소가 첫 번째 입력 OR 두 번째 입력에 있으면 충분하다는 것을 보여줍니다. 동시에 두 개의 입력에 논리 입력이 있는 경우 출력도 하나가 됩니다.

서양 다이어그램에서 "OR" 요소 아이콘은 둥근 입력과 둥글고 뾰족한 출력을 갖습니다. 국내 다이어그램에는 기호 "1"이 있는 직사각형이 있습니다.

논리 요소 "NOT" - 부정, 인버터, NOT

“NOT”은 입력 데이터에 대해 논리적 부정 연산을 수행하는 논리 요소이다. 출력은 1개, 입력은 1개뿐인 이 소자는 실제로 입력 신호를 반전(반전)시키기 때문에 인버터라고도 합니다. 그림은 논리 요소 "NOT"에 대한 기호를 보여줍니다.

인버터의 진리표는 높은 입력 전위가 낮은 출력 전위를 생성하고 그 반대의 경우도 있음을 보여줍니다.

서양 다이어그램에서 "NOT" 요소 아이콘은 출력에 원이 있는 삼각형 모양을 갖습니다. 국내 다이어그램에는 "1" 기호가 있는 직사각형이 있고 출력에는 원이 있습니다.

논리 요소 "NAND" - 부정과 결합(논리적 곱셈), NAND

AND-NOT은 입력 데이터에 대해 논리적 덧셈 연산을 수행한 후 논리적 부정 연산을 수행하여 그 결과를 출력으로 보내는 논리소자이다. 즉, 기본적으로 “AND” 요소에 “NOT” 요소가 보완된 것입니다. 그림은 논리 요소 "2AND-NOT"에 대한 기호를 보여줍니다.

NAND 게이트의 진리표는 AND 게이트의 진리표와 반대입니다. 세 개의 0과 하나의 1 대신에 세 개의 1과 하나의 0이 있습니다. NAND 요소는 1913년에 처음으로 그 중요성을 지적한 수학자 Henry Maurice Schaeffer를 기리기 위해 "Schaeffer 요소"라고도 불립니다. "I"로 표시되며 출력에는 원만 표시됩니다.

논리 요소 "OR-NOT" - 부정이 있는 분리(논리적 추가), NOR

“OR-NOT”은 입력 데이터에 대해 논리적 덧셈 연산을 수행한 후 논리적 부정 연산을 수행하여 그 결과를 출력으로 보내는 논리소자이다. 즉, 이는 "NOT" 요소(인버터)로 보완된 "OR" 요소입니다. 그림은 논리 요소 "2OR-NOT"에 대한 기호를 보여줍니다.

OR 게이트의 진리표는 OR 게이트의 진리표와 반대입니다. 높은 출력 전위는 한 가지 경우에만 얻어집니다. 낮은 전위는 두 입력에 동시에 적용됩니다. "OR"로 지정되며 출력에 반전을 나타내는 원만 표시됩니다.

논리 게이트 "배타적 OR" - 모듈로 2, XOR 추가

배타적 OR(exclusive OR)은 입력 데이터에 대해 모듈로 2의 논리 덧셈 연산을 수행하는 논리 요소로, 2개의 입력과 1개의 출력을 갖는다. 종종 이러한 요소는 제어 회로에 사용됩니다. 그림은 이 요소의 기호를 보여줍니다.

서양 회로의 이미지는 입력 측에 곡선 스트립이 추가된 "OR"과 유사하고, 국내 회로의 이미지는 "OR"과 같으며 "1" 대신 "=1"로 기록됩니다.

이 논리적 요소를 "동등성"이라고도 합니다. 입력에 두 개의 신호가 있더라도 입력의 신호가 동일하지 않은 경우(하나는 1, 다른 하나는 0, 하나는 0, 다른 하나는 1)에만 고전압 레벨이 출력에 나타납니다. 동시에 출력은 0이 됩니다. 이것이 "OR"과의 차이점입니다. 이러한 논리 요소는 가산기에서 널리 사용됩니다.

행동

Exclusive OR, Exclusive NOR, Odd 및 Even 요소는 입력 값의 해당 함수를 계산하고 결과를 출력합니다.

기본적으로 연결되지 않은 입력은 무시됩니다. 즉, 입력에 실제로 연결된 것이 없는 한, 심지어 와이어도 무시됩니다. 따라서 5개 입력 요소를 추가할 수 있지만 두 개의 입력만 연결하면 2개 입력 요소로 작동합니다. 이렇게 하면 요소를 생성할 때마다 입력 수 설정에 대해 걱정할 필요가 없습니다. (모든 입력이 연결되지 않은 경우 출력의 오류 값은 다음과 같습니다. 엑스.) 그러나 일부 사용자는 Logisim이 모든 입력이 연결되어야 한다고 주장하는 것을 선호합니다. 이는 실제 요소와 일치하기 때문입니다. 프로젝트 > 옵션...을 선택하고 모델링 탭으로 이동한 후 불확실성에 대한 요소 출력에 대해 정의되지 않은 입력에 대한 오류 옵션을 선택하여 이 동작을 활성화할 수 있습니다.

요소에 대한 2입력 진리표는 다음과 같습니다.

엑스	와이	독점 또는	독점 여부	홀수 패리티	동등
0	0	0	1	0	1
0	1	1	0	1	0
1	0	1	0	1	0
1	1	0	1	0	1

보시다시피 홀수 및 XOR 게이트는 두 입력의 경우 동일하게 동작합니다. 마찬가지로 Parity 및 Exclusive NOR 요소도 동일하게 동작합니다. 그러나 특정 값을 갖는 입력이 2개 이상인 경우 Exclusive OR 요소는 입력이 정확히 1개일 때 1을 출력하고, Odd 요소는 입력 개수가 홀수일 때 1을 출력합니다. XOR 게이트는 입력이 1인 경우 출력에서 ​​1을 생성합니다. 아니다하나, 패리티 요소는 짝수 개의 입력이 있는 경우 1을 제공합니다. XOR 및 XNOR 게이트에는 홀수 및 짝수 게이트의 동작을 사용하도록 구성할 수 있는 다중 입력 동작이라는 속성이 있습니다.

입력 중 하나라도 오류 값(예: 동일한 와이어에 충돌하는 값이 제공되는 경우) 또는 부동 값이 있는 경우 출력은 오류 값이 됩니다.

각 요소의 다중 비트 버전은 입력에 대해 비트 단위로 1비트 변환을 수행합니다.

메모:많은 전문가들은 XOR 컬리 요소의 동작이 Odd 요소의 동작과 일치해야 한다고 주장하지만 이 문제에 대해서는 합의가 이루어지지 않았습니다. XOR 요소에 대한 Logisim의 기본 동작은 IEEE 91 표준을 기반으로 하며 이는 용어에 대한 직관적인 이해와도 일치합니다. 독점 또는: 으깬 감자, 당근, 완두콩, 양배추 중 어느 쪽을 원하는지 묻는 웨이터는 일부 전문가가 뭐라고 말하더라도 세 가지가 아닌 한 가지 선택만 받아들입니다. (그러나 이 명령문을 심각하게 테스트하지 않았다는 점을 인정해야 합니다.) 다중 입력 동작 속성을 변경하여 변형 중 하나를 사용하도록 XOR 및 XNOR 게이트를 구성할 수 있습니다.

접점(구성요소가 동쪽을 향하고 있다고 가정)

서쪽 가장자리(입력, 비트 너비는 데이터 비트 속성에 해당)

구성 요소 입력. 입력 수 속성에 표시된 만큼의 입력이 있을 것입니다.

곱슬 요소를 사용하는 경우 XOR 및 XNOR 요소의 서쪽 가장자리가 곡선이 됩니다. 그러나 입력 핀의 위치는 거의 없습니다. Logisim은 이를 보여주기 위해 짧은 세그먼트를 그립니다. 세그먼트를 겹칠 경우 프로그램은 경고 없이 겹칠 의도가 없었다고 가정합니다. "인쇄 보기"를 사용할 때 이러한 세그먼트는 와이어에 연결되어 있지 않으면 그려지지 않습니다.

동쪽 가장자리(출력, 비트 너비는 데이터 비트 속성에 해당)

위에서 설명한 대로 입력의 현재 값을 기반으로 값이 계산되는 요소의 출력입니다.

속성

구성 요소를 선택하거나 이미 추가한 경우 0~9 키는 입력 수 속성을 변경하고 Alt-0~Alt-9는 데이터 비트 속성을 변경하며 화살표 키는 방향 속성을 변경합니다.

방향 구성 요소의 방향(입력에 대한 출력)입니다. 데이터 비트 구성 요소의 입력 및 출력 너비입니다. 요소 크기 구성 요소의 넓은 버전 또는 좁은 버전을 렌더링해야 하는지 여부를 결정합니다. 이는 입력 수 속성에 의해 결정되는 입력 수에 영향을 주지 않습니다. 그러나 입력 수가 3(좁은 구성 요소의 경우) 또는 5(넓은 구성 요소의 경우)를 초과하면 요청된 입력 수를 수용하기 위해 요소가 "날개"로 렌더링됩니다. 입력 수 구성 요소의 서쪽 가장자리에 핀 수를 결정합니다. 다중 입력 동작(XOR 및 XNOR에만 해당) 3개 이상의 입력이 있는 경우 XOR 및 XNOR 게이트의 출력은 1이 엄격히 하나의 입력(기본값)이거나 홀수 입력이라는 사실을 기반으로 합니다. .

비트는 0(False) 또는 1(True)의 두 값 중 하나를 저장하므로 정보량을 측정하는 최소 단위입니다. False와 True는 각각 거짓말과 진실로 러시아어로 번역됩니다. 즉, 하나의 비트 셀은 동시에 두 가지 상태 중 하나만 있을 수 있습니다. 비트 셀의 가능한 두 가지 상태는 1과 0이라는 점을 상기시켜 드리겠습니다.
비트를 조작하기 위한 특정 작업이 있습니다. 이러한 연산을 논리적 또는 부울 연산, 이 과학 분야의 발전에 기여한 수학자 중 한 명인 George Boole(1815-1864)의 이름을 따서 명명되었습니다.
이러한 모든 연산은 값이 0(제로)인지 1(1)인지에 관계없이 모든 비트에 적용될 수 있습니다. 다음은 기본적인 논리 연산과 그 사용 예입니다.

논리 AND 연산

AND 표기법: &

논리 AND 연산은 두 비트에 대해 수행됩니다. 이를 a와 b라고 하겠습니다. 논리 연산 AND를 수행한 결과는 a와 b가 1이면 1이 되고, 그 외의 경우에는 모두 0이 됩니다. 논리 연산의 진리표를 살펴보겠습니다.

a(비트 1)	b(비트 2)	a(비트 1) & b(비트 2)
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

논리 OR 연산

또는 지정: |

두 비트(a와 b)에 대해 논리적 OR 연산이 수행됩니다. 논리 OR 연산의 결과는 a와 b가 0(영)이면 0이 되고, 그 외의 모든 경우에는 결과가 1(일)이 됩니다. 논리연산 OR의 진리표를 살펴보겠습니다.

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

논리 연산 배타적 OR(XOR)입니다.

XOR 표기법: ^
두 비트(a, b)에 대해 논리적 배타적 OR 연산이 수행됩니다. 논리적 XOR 연산의 결과는 비트 a 또는 b 중 하나가 1(1)이면 1(일)이 되고, 그렇지 않으면 결과는 0(영)이 됩니다. 배타적 OR 논리연산의 진리표를 살펴봅니다.

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

논리연산 NOT(아님)

표기법 없음: ~
한 비트에서는 논리 연산이 수행되지 않습니다. 이 논리 연산의 결과는 비트 상태에 직접적으로 의존합니다. 비트가 0 상태인 경우 NOT의 결과는 1과 같고 그 반대도 마찬가지입니다. 우리는 논리 연산 NOT의 진리표를 봅니다.

a(비트 1)	~a(비트 부정)
0	1
1	0

이 4가지 논리 연산을 기억하세요. 이러한 논리 연산을 사용하면 가능한 결과를 얻을 수 있습니다. C++의 논리 연산 사용에 대해 자세히 읽어보세요.

배타적 OR 요소(영어 - Exclusive-OR)도 가장 간단한 요소로 분류될 수 있지만 수행하는 기능은 AND 요소나 OR 요소의 경우보다 다소 복잡합니다. XOR 게이트의 모든 입력은 동일하지만 어떤 입력도 출력을 1 또는 0으로 설정하여 다른 입력을 차단할 수 없습니다.

쌀. 4.1.요소 지정 Exclusive OR: 외국(왼쪽) 및 국내(오른쪽)

Exclusive OR 함수는 다음을 의미합니다. 하나의 입력에만 1이 있는 경우 출력에 1이 나타납니다. 입력에 2개 이상의 입력이 있거나 모든 입력이 0이면 출력은 0이 됩니다. 2개 입력 배타적 OR 요소의 진리표는 표에 나와 있습니다. 4.1. 국내 및 해외 제도에 채택된 명칭은 그림 1에 나와 있습니다. 4.1. Exclusive OR "=1" 요소의 국내 지정에 대한 비문은 입력에 단 하나의 장치만 있는 경우 상황이 강조된다는 의미입니다.

표준 시리즈에는 XOR 요소가 거의 없습니다. 국내 시리즈는 LP5 마이크로 회로(2C 출력의 2입력 요소 4개), LL3 및 LP12를 제공하며 이는 OK 출력의 LP5와 다릅니다. 이러한 요소는 너무 구체적인 기능을 구현합니다.

수학적 관점에서 XOR 요소는 소위 모듈로 2 합산 연산을 수행하므로 이러한 요소를 모듈로 2 가산기라고도 합니다. 이전 강의에서 언급했듯이 합산 모듈로 2는 원 안에 더하기 기호로 표시됩니다.

진리표에서 직접 파생된 XOR 게이트의 주요 용도는 두 개의 입력 신호를 비교하는 것입니다. 두 개의 1 또는 두 개의 0이 입력에 도달하는 경우(신호가 일치함) 출력에 0이 형성됩니다(표 4.1 참조). 일반적으로 이 애플리케이션에서는 요소의 한 입력에 일정한 레벨이 적용되며, 다른 입력에 도착하는 시변 신호와 비교됩니다. 그러나 훨씬 더 자주 특수 코드 비교기 마이크로 회로를 사용하여 신호와 코드를 비교합니다. 이에 대해서는 다음 강의에서 설명합니다.

모듈로 2 가산기인 XOR 요소는 순환 체크섬을 계산하는 데 사용되는 병렬 및 직렬 모듈로 2 분할기에도 사용됩니다. 그러나 이러한 계획은 강의 14,15에서 자세히 논의됩니다.

XOR 요소의 중요한 응용 분야는 제어되는 인버터입니다(그림 4.2). 이 경우 요소 입력 중 하나가 제어 입력으로 사용되고 다른 요소 입력에서 정보 신호가 수신됩니다. 제어 입력이 1이면 입력 신호가 반전되고, 0이면 반전되지 않습니다. 대부분의 경우 제어 신호가 제공됩니다. 일정한 수준, 요소의 작동 모드를 결정하고 정보 신호가 펄스됩니다. 즉, XOR 게이트는 제어 신호에 따라 입력 신호 또는 에지의 극성을 변경할 수도 있고 변경하지 않을 수도 있습니다.

쌀. 4.2.제어되는 인버터로서의 전용 OR 소자

동일한 극성(양성 또는 음성)의 두 신호가 있고 동시 도착이 제외되는 경우 XOR 요소를 사용하여 이러한 신호를 혼합할 수 있습니다(그림 4.3). 입력 신호의 극성에 관계없이 요소의 출력 신호는 양수입니다. 양수 입력 신호의 경우 XOR 게이트는 2OR 게이트로 작동하고 음수 입력의 경우 2AND-NOT 게이트를 대체합니다. 이러한 교체는 일부 배타적 OR 요소가 회로에서 사용되지 않은 채로 남아 있는 경우에 유용할 수 있습니다. 그러나 XOR 요소의 신호 전파 지연은 일반적으로 가장 간단한 AND, NAND, OR, NOR 요소의 지연보다 약간 더 크다(약 1.5배)는 점을 고려해야 합니다.

쌀. 4.3. XOR 요소를 사용하여 두 개의 비동시 신호 혼합

쌀. 4.4. XOR 요소를 사용하여 입력 신호의 에지 선택

Exclusive OR 요소의 또 다른 중요한 응용 분야는 입력 신호의 가장자리를 따라 짧은 펄스를 형성하는 것입니다(그림 4.4). 이 경우 입력 신호의 에지가 양수인지 음수인지는 중요하지 않으며 출력에서는 여전히 양수 펄스가 생성됩니다. 입력 신호는 커패시터 또는 요소 체인을 사용하여 지연된 다음 원래 신호와 지연된 복사본이 Exclusive OR 요소의 입력으로 공급됩니다. 두 회로 모두에서 2개의 입력 XOR 요소는 비반전 연결의 지연 요소로도 사용됩니다(사용되지 않은 입력에는 0이 적용됨). 이 변환의 결과로 출력 펄스가 입력 펄스보다 두 배 더 자주 따르기 때문에 입력 신호의 주파수를 두 배로 늘리는 것에 대해 이야기할 수 있습니다.