V Boolovi algebri, na kateri temelji vsa digitalna tehnologija, morajo elektronski elementi izvajati številna posebna dejanja. To je tako imenovana logična osnova. Tukaj so trije glavni koraki:

ALI - logično seštevanje ( disjunkcija) - ALI;

IN - logično množenje ( veznik) - IN;

NE - logična negacija ( inverzija) - NE.

Za osnovo vzemimo pozitivno logiko, kjer bo visoka raven "1", nizka raven pa "0". Da bi lažje videli, kako se izvajajo logične operacije, obstajajo tabele resnic za vsako logično funkcijo. Takoj je enostavno razumeti, da izvedba logičnih funkcij "in" in "ali" pomeni število vhodnih signalov najmanj dva, lahko pa jih je tudi več.

Logični element I.

Slika prikazuje tabelo resnic elementa " IN"z dvema vhodoma. Jasno je razvidno, da se logična ena pojavi na izhodu elementa le, če je ena na prvem vhodu in na drugem. V ostalih treh primerih bo rezultat ničel.

Vnos X1	Vnos X2	Izhod Y
0	0	0
1	0	0
0	1	0
1	1	1

Vklopljeno diagrami vezja Logični element "IN" je označen na naslednji način.

Na tujih diagramih ima oznaka elementa "I" drugačen oris. Imenuje se na kratko IN.

ALI vrata.

element " ALI"pri dveh vhodih deluje malo drugače. Dovolj je že logični pri prvem vnosu oz drugi bo imel logični izhod. Dve enoti bosta dali tudi eno kot rezultat.

Vnos X1	Vnos X2	Izhod Y
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	1

V diagramih je element "ALI" prikazan na naslednji način.

Na tujih diagramih je upodobljen nekoliko drugače in se imenuje element ALI.

Logični element NE.

Element, ki opravlja funkcijo inverzije " NE"ima en vhod in en izhod. Obrne raven signala. Nizek potencial na vhodu daje visok potencial na izhodu in obratno.

Vnesite X	Izhod Y
0	1
1	0

Tako je prikazano na diagramih.

V tuji dokumentaciji je element "NE" prikazan na naslednji način. Imenuje se na kratko NE.

Vse te elemente v integriranih vezjih lahko kombiniramo v različne kombinacije. To so elementi: IN-NE, ALI-NE in bolj zapletene konfiguracije. Čas je, da spregovorimo tudi o njih.

Logični element 2IN-NE.

Razmislimo o več realnih logičnih elementih na primeru serije K155 tranzistor-tranzistorske logike (TTL) z nizko stopnjo integracije. Na sliki je nekoč zelo priljubljeno mikrovezje K155LA3, ki vsebuje štiri neodvisne elemente 2I - NE. Mimogrede, z njegovo pomočjo lahko sestavite preprost svetilnik na mikrovezju.

Številka vedno označuje število vhodov logičnega elementa. V tem primeru gre za element "IN" z dvema vhodoma, katerega izhodni signal je invertiran. Obrnjeno, kar pomeni, da se "0" spremeni v "1" in "1" spremeni v "0". Bodimo pozorni na krog na izhodih je simbol inverzije. V isti seriji so elementi 3I-NE, 4I-NE, kar pomeni elemente "IN" z različnim številom vhodov (3, 4 itd.).

Kot že razumete, je en element 2I-NOT prikazan tako.

V bistvu je to poenostavljena slika dveh združenih elementov: elementa 2I in elementa NOT na izhodu.

Tuja oznaka za element IN-NE (v tem primeru 2I-NE). Poklican NAND.

Tabela resnice za element 2I-NI.

Vnos X1	Vnos X2	Izhod Y
0	0	1
1	0	1
0	1	1
1	1	0

V tabeli resničnosti elementa 2I - NE vidimo, da zahvaljujoč pretvorniku dobimo sliko, ki je nasprotna elementu "I". V nasprotju s tremi ničlami ​​in eno enico imamo tri enice in ničlo. Element IN - NE se pogosto imenuje Schaefferjev element.

Logični element 2ALI-NE.

Logični element 2ALI - NE ki ga v seriji K155 predstavlja mikrovezje 155LE1. Vsebuje štiri neodvisne elemente v enem ohišju. Tabela resnic se od vezja ALI razlikuje tudi po uporabi obračanja izhodnega signala.

Tabela resnice za logična vrata 2ALI-NE.

Vnos X1	Vnos X2	Izhod Y
0	0	1
1	0	0
0	1	0
1	1	0

Slika na diagramu.

Na tuj način je prikazano takole. Imenuje se kot NE.

Na izhodu imamo le en visok potencial, zaradi hkratne aplikacije nizkega potenciala na oba vhoda. Tukaj, kot v vseh drugih shemah vezja, krog na izhodu pomeni obračanje signala. Ker sheme IN - NE in ALI - NE najdemo zelo pogosto, ima vsaka funkcija svojo simbol. Funkcija IN - NE je označena z ikono " & ", in funkcija ALI NI označena z " 1 ".

Za ločen pretvornik je tabela resnic že navedena zgoraj. Dodamo lahko, da lahko število razsmernikov v enem ohišju doseže šest.

Logični element "izključni ALI".

Običajno je med osnovne logične elemente vključiti element, ki izvaja funkcijo »izključni ALI«. V nasprotnem primeru se ta funkcija imenuje "neenakovrednost".

Visok izhodni potencial se pojavi le, če so vhodni signali neenaki. To pomeni, da mora imeti eden od vhodov enoto, drugi pa ničlo. Če je na izhodu logičnega elementa pretvornik, se izvede nasprotna funkcija - "enakovrednost". Visok izhodni potencial se pojavi, ko sta signala na obeh vhodih enaka.

Tabela resnice.

Vnos X1	Vnos X2	Izhod Y
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	0

Ti logični elementi najdejo svojo uporabo v seštevalnikih. "Izključni ALI" je v diagramih prikazan z enačajem pred enoto " =1 ".

V tujem slogu se imenuje "izključni ALI". XOR in na diagramih narišejo takole.

Poleg zgornjih logičnih elementov, ki zelo pogosto opravljajo osnovne logične funkcije, se uporabljajo elementi, združeni v različne kombinacije. Na primer, K555LR4. Imenuje se zelo resno 2-4AND-2ALI-NE.

Njegova tabela resnic ni podana, saj mikrovezje ni osnovni logični element. Takšna mikrovezja opravljajo posebne funkcije in so veliko bolj zapletena od navedenega primera. Logična osnova vključuje tudi preprosta elementa "IN" in "ALI". Vendar se uporabljajo veliko manj pogosto. Lahko se vprašamo, zakaj se ta logika imenuje tranzistor-tranzistor logika.

Če v referenčni literaturi pogledate diagram, recimo, elementa 2I - NE iz mikrovezja K155LA3, potem lahko tam vidite več tranzistorjev in uporov. Pravzaprav v teh mikrovezjih ni uporov ali diod. Samo tranzistorji so nabrizgani na silicijev kristal skozi šablono, funkcije uporov in diod pa opravljajo emiterski spoji tranzistorjev. Poleg tega se tranzistorji z več oddajniki pogosto uporabljajo v logiki TTL. Na primer, na vhodu elementa 4I je štiri-oddajnik

Električno vezje, ki je zasnovano za izvajanje neke logične operacije na vhodnih podatkih, se imenuje logični element. Vhodni podatki so tukaj predstavljeni v obliki napetosti različnih nivojev, rezultat logičnega delovanja na izhodu pa dobimo tudi v obliki napetosti določenega nivoja.

V tem primeru se napajajo operandi - na vhodu logičnega elementa se sprejemajo signali v obliki visoke ali nizke napetosti, ki v bistvu služijo kot vhodni podatki. Tako napetost visokega nivoja - logična 1 - označuje pravo vrednost operanda, napetost nizkega nivoja 0 pa lažno vrednost. 1 – TRUE, 0 – FALSE.

Logični element- element, ki izvaja določene logične odnose med vhodnimi in izhodnimi signali. Logična vrata se običajno uporabljajo za izdelavo logičnih vezij računalniki, diskretna avtomatska nadzorna in krmilna vezja. Za vse vrste logičnih elementov, ne glede na njihovo fizično naravo, so značilne diskretne vrednosti vhodnih in izhodnih signalov.

Logični elementi imajo enega ali več vhodov in enega ali dva (običajno inverzna drug drugemu) izhoda. Vrednosti "ničl" in "enic" izhodnih signalov logičnih elementov so določene z logično funkcijo, ki jo element izvaja, in vrednosti "ničl" in "enic" vhodnih signalov, ki igrajo vloga neodvisnih spremenljivk. Obstajajo osnovne logične funkcije, iz katerih je mogoče sestaviti katero koli kompleksno logično funkcijo.

Glede na zasnovo vezja elementa, na njegovo električni parametri, Logične ravni (visoke in nizke napetostne ravni) vhoda in izhoda imajo enake vrednosti za visoka in nizka (resnična in napačna) stanja.

Tradicionalno se logični elementi proizvajajo v obliki posebnih radijskih komponent - integriranih vezij. Logične operacije, kot so konjunkcija, disjunkcija, negacija in modulo seštevanje (AND, ALI, NE, XOR), so osnovne operacije, ki se izvajajo na glavnih vrstah logičnih vrat. Nato si podrobneje oglejmo vsako od teh vrst logičnih elementov.

Logični element "IN" - konjunkcija, logično množenje, IN

»IN« je logični element, ki izvede operacijo konjunkcije ali logičnega množenja vhodnih podatkov. Ta element ima lahko od 2 do 8 (najpogostejši v produkciji so elementi “AND” z 2, 3, 4 in 8 vhodi) vhodov in en izhod.

Simboli logičnih elementov "IN" z različnim številom vhodov so prikazani na sliki. V besedilu je logični element "IN" z določenim številom vhodov označen kot "2I", "4I" itd. - element "IN" z dvema vhodoma, s štirimi vhodi itd.

Tabela resnic za element 2I kaže, da bo izhod elementa logičen le, če so logične enice hkrati na prvem vhodu IN na drugem vhodu. V preostalih treh možnih primerih bo rezultat enak nič.

V Western diagramih ima ikona elementa I ravno črto na vhodu in zaobljeno črto na izhodu. Na domačih diagramih - pravokotnik s simbolom "&".

Logični element "ALI" - disjunkcija, logično seštevanje, ALI

»ALI« je logični element, ki izvede operacijo disjunkcije ali logičnega seštevanja vhodnih podatkov. Tako kot element "I" je na voljo z dvema, tremi, štirimi itd. vhodi in enim izhodom. Simboli logičnih elementov "ALI" z različnim številom vhodov so prikazani na sliki. Ti elementi so označeni na naslednji način: 2ALI, 3ALI, 4ALI itd.

Tabela resnic za element "2OR" kaže, da je za pojav logične enote na izhodu dovolj, da je logična ena na prvem vhodu ALI na drugem vhodu. Če so logični na dveh vhodih hkrati, bo tudi izhod en.

V zahodnih diagramih ima ikona elementa »ALI« zaobljen vhod in zaobljen, koničast izhod. Na domačih diagramih je pravokotnik s simbolom "1".

Logični element "NE" - negacija, inverter, NE

“NOT” je logični element, ki izvede operacijo logičnega zanikanja vhodnih podatkov. Ta element, ki ima en izhod in samo en vhod, se imenuje tudi inverter, saj dejansko invertira (obrača) vhodni signal. Slika prikazuje simbol za logični element “NE”.

Tabela resnic za pretvornik kaže, da visok vhodni potencial povzroči nizek izhodni potencial in obratno.

V zahodnih diagramih ima ikona elementa "NE" obliko trikotnika s krogom na izhodu. Na domačih diagramih je pravokotnik s simbolom "1", s krogom na izhodu.

Logični element "NAND" - konjunkcija (logično množenje) z negacijo, NAND

“IN-NE” je logični element, ki izvede operacijo logičnega seštevanja vhodnih podatkov in nato operacijo logičnega zanikanja, rezultat pa se pošlje na izhod. Z drugimi besedami, to je v bistvu element »IN«, ki ga dopolnjuje element »NE«. Slika prikazuje simbol za logični element “2IN-NE”.

Tabela resnic za vrata NAND je nasprotna tabeli resnic za vrata IN. Namesto treh ničel in ene so tri enice in ničla. Element NAND se imenuje tudi "Schaefferjev element" v čast matematika Henryja Mauricea Schaefferja, ki je leta 1913 prvi opazil njegov pomen. Označeno kot "I", samo s krogom na izhodu.

Logični element "ALI-NE" - disjunkcija (logično seštevanje) z zanikanjem, NE

»ALI-NE« je logični element, ki izvede operacijo logičnega seštevanja vhodnih podatkov in nato operacijo logičnega zanikanja, rezultat pa se pošlje na izhod. Z drugimi besedami, to je element "ALI", dopolnjen z elementom "NE" - pretvornik. Slika prikazuje simbol za logični element “2ALI-NE”.

Tabela resnic za vrata ALI je nasprotna tabeli resnic za vrata ALI. Visok izhodni potencial dobimo samo v enem primeru - nizki potenciali se hkrati uporabljajo za oba vhoda. Označen je kot "ALI", le s krogom na izhodu, ki označuje inverzijo.

Logična vrata "izključni ALI" - seštevanje modulo 2, XOR

“izključni ALI” je logični element, ki izvede operacijo logičnega seštevanja modulo 2 na vhodnih podatkih, ima dva vhoda in en izhod. Pogosto se ti elementi uporabljajo v krmilnih vezjih. Slika prikazuje simbol za ta element.

Slika v zahodnih vezjih je kot "ALI" z dodatnim ukrivljenim trakom na vhodni strani, v domačih je kot "ALI", le namesto "1" bo napisano "=1".

Ta logični element se imenuje tudi "neenakovrednost". Visok nivo napetosti bo na izhodu le, če signala na vhodu nista enaka (eden je ena, drugi je nič, ali je ena nič, drugi pa ena), tudi če sta na vhodu dva hkrati bo izhod enak nič - to je razlika od "ALI". Ti logični elementi se pogosto uporabljajo v seštevalnikih.

Vedenje

Elementi Izključni ALI, Izključni NOR, Lihi in Sodi elementi izračunajo ustrezno funkcijo vhodnih vrednosti in izpišejo rezultat.

Privzeto so nepovezani vhodi prezrti - to je, razen če so vhodi dejansko povezani z njimi - niti žice. Torej lahko dodate element s 5 vhodi, vendar povežete samo dva vhoda in bo deloval kot element z 2 vhodoma; to vam prihrani skrb glede nastavljanja števila vnosov vsakič, ko ustvarite element. (Če vsi vhodi niso povezani, je vrednost napake na izhodu X.) Nekaterim uporabnikom pa je ljubše, da Logisim vztraja, da so vsi vhodi povezani, saj se to ujema z realnimi elementi. To vedenje lahko omogočite tako, da izberete Projekt > Možnosti..., odprete zavihek Modeliranje in izberete možnost Napaka za nedefinirane vnose za Izhod elementa pri negotovosti.

Tabela resnic z dvema vhodoma za elemente je naslednja.

x	l	Ekskluzivni OR	Ekskluzivno ALI NE	Liha pariteta	Pariteta
0	0	0	1	0	1
0	1	1	0	1	0
1	0	1	0	1	0
1	1	0	1	0	1

Kot lahko vidite, se vrata Odd in XOR obnašajo enako v primeru dveh vhodov; podobno se elementa Parity in Exclusive NOR obnašata enako. Če pa obstajata več kot dva vhoda z določeno vrednostjo, bo element Exclusive OR izpisal 1, ko je ena natanko en vhod, medtem ko bo element Odd izpisal 1, ko je eden na lihem številu vhodov. Vrata XOR bodo proizvedla 1 na izhodu, ko so vhodi z enico striktni ne ena, medtem ko bo paritetni element dal 1, ko je sodo število vhodov z enico. Vrata XOR in XNOR imajo atribut, imenovan Vedenje več vhodov, ki jim omogoča, da jih konfigurirate za uporabo vedenja lihih in sodih vrat.

Če ima kateri koli od vhodov vrednost napake (na primer, če so nasprotujoče si vrednosti dobavljene isti žici) ali plavajočo vrednost, bo izhod vrednost napake.

Večbitne različice vsakega elementa bodo izvedle svoje enobitne pretvorbe na vhodih bitno.

Opomba:Številni strokovnjaki trdijo, da bi moralo obnašanje kodrastega elementa XOR ustrezati obnašanju elementa Odd, vendar o tem vprašanju ni soglasja. Privzeto obnašanje Logisima za element XOR temelji na standardu IEEE 91. To je tudi skladno z intuitivnim razumevanjem izraza Ekskluzivni OR: Natakar, ki vas bo vprašal, ali želite prilogo iz pire krompirja, korenja, zelenega graha ali solate, bo sprejel samo eno izbiro, ne treh, ne glede na to, kaj vam nekateri strokovnjaki pravijo. (Vendar moram priznati, da te izjave nisem resno preizkusil.) Vrata XOR in XNOR lahko konfigurirate tako, da uporabljajo eno od različic, tako da spremenite atribut obnašanja več vnosov.

Stiki (ob predpostavki, da je komponenta obrnjena proti vzhodu)

Zahodni rob (vhodi, bitna širina ustreza atributu Data Bits)

Komponentni vhodi. Toliko jih bo, kot je navedeno v atributu Število vnosov.

Upoštevajte, da če uporabite zavite elemente, bo zahodni rob elementov XOR in XNOR ukrivljen. Vendar se vhodni zatiči komaj nahajajo. Logisim nariše kratke segmente, da to pokaže; če prekrivate segment, bo program brez opozorila domneval, da ga niste želeli prekrivati. Pri uporabi »Pogleda za tiskanje« ti segmenti ne bodo narisani, če niso povezani z žicami.

Vzhodni rob (izhod, bitna širina ustreza atributu Data Bits)

Izhod elementa, katerega vrednost je izračunana na podlagi trenutnih vrednosti na vhodih, kot je opisano zgoraj.

Lastnosti

Ko je komponenta izbrana ali že dodana, tipke od 0 do 9 spremenijo njen atribut števila vnosov, Alt-0 do Alt-9 spremenijo njen atribut Data Bits, puščične tipke pa spremenijo njen atribut Direction.

Smer Smer komponente (njen izhod glede na njene vhode). Data Bits Širina vhodov in izhodov komponente. Velikost elementa Določa, ali naj bo upodobljena široka ali ozka različica komponente. To ne vpliva na število vnosov, ki je določeno z atributom Število vnosov; če pa število vhodov preseže 3 (za ozko komponento) ali 5 (za široko), bo element upodobljen s "krilci", da se prilagodi zahtevanemu številu vhodov. Število vhodov Določa, koliko zatičev na zahodnem robu bo imela komponenta. Obnašanje z več vhodi (samo XOR in XNOR) Če so vhodi trije ali več, bo izhod vrat XOR in XNOR temeljil na dejstvu, da je 1 strogo en vhod (privzeto) ali na lihem številu vhodov. .

Bit je najmanjša merska enota za količino informacije, saj shrani eno od dveh vrednosti - 0 (False) ali 1 (True). False in True sta v ruščino prevedena kot laž oziroma resnica. To pomeni, da je ena bitna celica lahko v samo enem stanju od dveh možnih hkrati. Naj vas spomnim, da sta dve možni stanji bitne celice 1 in 0.
Obstajajo določene operacije za manipulacijo bitov. Te operacije imenujemo logične oz Logične operacije, poimenovano po enem od matematikov Georgeu Boolu (1815-1864), ki je prispeval k razvoju tega področja znanosti.
Vse te operacije je mogoče uporabiti za kateri koli bit, ne glede na to, ali ima vrednost 0 (nič) ali 1 (ena). Spodaj so osnovne logične operacije in primeri njihove uporabe.

Logično IN delovanje

IN zapis: &

Logična operacija IN se izvaja na dveh bitih, imenujemo ju a in b. Rezultat izvedbe logične operacije IN bo enak 1, če sta a in b enaka 1, v vseh drugih primerih pa bo rezultat enak 0. Ogledamo si resničnostno tabelo logične operacije in.

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

Logična operacija ALI

Oznaka ALI: |

Operacija logičnega ALI se izvaja na dveh bitih (a in b). Rezultat logične operacije ALI bo 0, če sta a in b enaka 0 (nič), v vseh drugih (drugih) primerih pa bo rezultat 1 (ena). Ogledamo si resničnostno tabelo logične operacije ALI.

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

Logična operacija izključni ALI (XOR).

Zapis XOR: ^
Operacija logičnega izključujočega ALI se izvaja na dveh bitih (a in b). Rezultat logične operacije XOR bo 1 (ena), če je eden od bitov a ali b 1 (ena), sicer bo rezultat 0 (nič). Ogledamo si tabelo resnic logične operacije izključni ALI.

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

Logična operacija NE (ne)

Zapis NE: ~
Logična operacija se NE izvaja na enem bitu. Rezultat te logične operacije je neposredno odvisen od stanja bita. Če je bil bit v ničelnem stanju, bo rezultat NOT enak ena in obratno. Ogledamo si tabelo resnic logične operacije NE.

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

Zapomnite si te 4 logične operacije. Z uporabo teh logičnih operacij lahko dobimo vse možne rezultate. Podrobno preberite o uporabi logičnih operacij v C++.

Med najenostavnejše elemente bi lahko uvrstili tudi izključne elemente ALI (v angleščini - Exclusive-OR), vendar je funkcija, ki jo opravljajo, nekoliko bolj zapletena kot v primeru elementa IN ali elementa ALI. Vsi vhodi vrat XOR so enaki, vendar noben vhod ne more blokirati drugih vhodov z nastavitvijo izhoda na ena ali nič.

riž. 4.1. Oznake elementov Izključni ALI: tuje (levo) in domače (desno)

Funkcija Exclusive OR pomeni naslednje: ena se pojavi na izhodu, ko ima samo en vhod eno. Če sta na vhodih dve ali več enic ali če so vsi vhodi ničle, bo izhod enak nič. Tabela resnic dvovhodnega izključnega ALI elementa je podana v tabeli. 4.1. Oznake, sprejete v domačih in tujih shemah, so prikazane na sl. 4.1. Napis na domači oznaki elementa Izključni ALI "=1" samo pomeni, da je situacija poudarjena, ko je na vhodih ena in samo ena enota.

V standardnih serijah je malo elementov XOR. Domače serije ponujajo mikrovezja LP5 (štirje dvovhodni elementi z izhodom 2C), LL3 in LP12, ki se od LP5 razlikujejo po izhodu OK. Ti elementi izvajajo preveč specifično funkcijo.

Z matematičnega vidika element XOR izvaja operacijo tako imenovanega seštevanja po modulu 2. Zato se ti elementi imenujejo tudi seštevalniki po modulu 2. Kot je bilo omenjeno v prejšnjem predavanju, je seštevek po modulu 2 označen z znakom plus v krogu.

Glavna uporaba vrat XOR, neposredno izpeljanih iz tabele resnic, je primerjava dveh vhodnih signalov. V primeru, ko na vhode prideta dve enoti ali dve ničli (signala sovpadata), se na izhodu oblikuje nič (glej tabelo 4.1). Običajno se v tej aplikaciji na en vhod elementa uporabi konstanten nivo, s katerim se primerja časovno spremenljiv signal, ki prihaja na drugi vhod. Toda veliko pogosteje se za primerjavo signalov in kod uporabljajo posebna mikrovezja primerjalnikov kod, o katerih bomo govorili v naslednjem predavanju.

Kot seštevalnik modula 2 se element XOR uporablja tudi v vzporednih in serijskih delilnikih modula 2, ki se uporabljajo za izračun cikličnih kontrolnih vsot. Toda te sheme bodo podrobneje obravnavane v predavanjih 14,15.

Pomembna uporaba elementov XOR je krmiljen pretvornik (slika 4.2). V tem primeru se eden od vhodov elementa uporablja kot krmilni, na drugem vhodu elementa pa se sprejme informacijski signal. Če je krmilni vhod ena, je vhodni signal obrnjen, če pa je nič, se ne obrne. Najpogosteje je podan kontrolni signal stalen nivo, ki določa način delovanja elementa, informacijski signal pa je impulzen. To pomeni, da lahko vrata XOR spremenijo polariteto vhodnega signala ali roba ali pa tudi ne, odvisno od krmilnega signala.

riž. 4.2. Ekskluzivni ALI element kot krmiljeni pretvornik

V primeru, da obstajata dva signala iste polarnosti (pozitivna ali negativna) in je njun hkratni prihod izključen, lahko za mešanje teh signalov uporabimo element XOR (slika 4.3). Za katero koli polarnost vhodnih signalov bodo izhodni signali elementa pozitivni. Za pozitivne vhodne signale bodo vrata XOR delovala kot vrata 2OR, za negativne vhode pa bodo nadomestila vrata 2AND-NOT. Takšne zamenjave so lahko koristne v primerih, ko nekateri elementi izključnega ALI ostanejo neuporabljeni v vezju. Vendar je treba upoštevati, da je zakasnitev širjenja signala v elementu XOR običajno nekoliko večja (približno 1,5-krat) od zakasnitve v najpreprostejših elementih AND, NAND, OR, NOR.

riž. 4.3. Uporaba elementa XOR za mešanje dveh nehkratnih signalov

riž. 4.4. Izbiranje robov vhodnega signala z elementom XOR

Druga pomembna uporaba elementa Exclusive OR je tvorba kratkih impulzov vzdolž katerega koli roba vhodnega signala (slika 4.4). V tem primeru ni pomembno, ali je rob vhodnega signala pozitiven ali negativen, na izhodu se vseeno ustvari pozitiven impulz. Vhodni signal je zakasnjen s pomočjo kondenzatorja ali verige elementov, nato pa se izvirni signal in njegova zakasnjena kopija napajata na vhode elementa Exclusive OR. V obeh vezjih se elementi XOR z dvema vhodoma uporabljajo tudi kot elementi zakasnitve v neinvertirajoči povezavi (na neuporabljenem vhodu se uporablja ničla). Zaradi te pretvorbe lahko govorimo o podvojitvi frekvence vhodnega signala, saj si izhodni impulzi sledijo dvakrat pogosteje kot vhodni.