XOR gate

Gerbang XOR (kadang-kadang EOR gerbang, atau gerbang EXOR) adalah gerbang logika digital yang mengimplementasikan eksklusif atau, yaitu output yang benar (1) hasil jika salah satu, dan hanya satu, dari input ke gerbang adalah benar (1 ). Jika kedua input adalah palsu (0) atau keduanya benar (1), output palsu (0) hasil. Perilaku adalah diringkas dalam tabel kebenaran yang ditunjukkan di sebelah kanan. Sebuah cara untuk mengingat XOR adalah "satu atau yang lain tetapi tidak keduanya". Ini merupakan fungsi ketidak setaraan, yaitu, output TINGGI (1) jika input tidak sama jika output adalah RENDAH (0).
Fungsi ini adalah penambahan modulo 2. Akibatnya, gerbang XOR digunakan untuk mengimplementasikan penambahan biner dalam komputer. Sebuah setengah Adder terdiri dari sebuah gerbang XOR dan gerbang AND

Ada dua simbol untuk gerbang XOR: para 'militer' simbol yang awalnya dikembangkan di Amerika dan 'persegi panjang' simbol, yang semula Inggris. Untuk informasi lebih lanjut lihat Simbol Gerbang Logika.

Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika sinyal masukan bernilai sama semua. Gerbang Logika XOR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7486.

Gmbr 2.6 Gerbang XOR

Tabel Kebenaran XOR

A	B	C
0 0 1 1	0 1 0 1	0 1 1 0

Gerbang XOR dengan input A dan B mengimplementasikan ekspresi logika .

Alternatives

Jika jenis tertentu dari gerbang tidak tersedia, dapat dibangun dari gerbang lain yang tersedia. Sebuah gerbang XOR dapat sepele dibangun dari gerbang XNOR diikuti oleh sebuah gerbang NOT. Jika kita mempertimbangkan ekspresi  kita dapat membangun sebuah gerbang XOR langsung menggunakan AND, OR dan NOT gerbang. Namun, pendekatan ini memerlukan empat gerbang dari tiga jenisyang berbeda.

Sebuah gerbang XOR dapat dibuat dari empat NAND atau NOR empat gerbang dikonfigurasi ditunjukkan di bawah ini. Pada kenyataannya, baik NAND dan NORgerbang disebut "gerbang universal," dan setiap fungsi logis dapat dibangun baik dari logika NAND atau NOR logika saja.

 

  

Membaca ketat dari definisi observasi eksklusif atau, atau simbol IEC, menimbulkan pertanyaan tentang perilaku yang benar dengan masukan tambahan. Jika sebuah gerbang logika adalah untuk menerima tiga atau lebih input dan menghasilkan output yang benar jika tepat satu dari mereka masukan itu benar, maka akan berlakumenjadi satu detektor panas (dan memang ini adalah kasus hanya dua input).Namun, cara ini jarang diterapkan dalam praktek.
Hal ini paling umum untuk menganggap sebagai input berikutnya diterapkan melaluikaskade biner eksklusif-atau operasi: dua yang pertama sinyal yang dimasukkan ke dalam gerbang XOR, maka output dari gerbang yang dimasukkan ke dalam gerbang XOR kedua bersama-sama dengan sinyal ketiga , dan seterusnya untuk setiap sinyalyang tersisa. Hasilnya adalah sirkuit yang output 1 ketika jumlah 1s pada inputadalah aneh, dan 0 ketika jumlah 1s masuk bahkan. Hal ini membuat praktis bergunasebagai pembangkit paritas atau modulo-2 adder.

Sebagai contoh, microchip 74LVC1G386 diiklankan sebagai gerbang logikatiga-masukan, dan menerapkan generator paritas

Uses in Addition

Gerbang logika XOR dapat digunakan sebagai penambah satu-bit yang menambahkan setiap dua bit bersama-sama untuk output satu bit. Sebagai contoh, jika kita tambahkan 1 ditambah 1 dalam biner, kami mengharapkan jawaban dua-bit,10 (yaitu 2 dalam desimal). Karena sedikit jumlah trailing dalam output ini dicapaidengan XOR, bit sebelumnya membawa dihitung dengan gerbang AND. Ini adalah prinsip utama dalam Setengah penambah dan gabungan DAN-XOR sirkuit dapatdirantai bersama dalam rangka untuk menambahkan nomor pernah lagi biner.

Signal crossing

Gerbang XOR dapat digunakan untuk lintas dua sinyal Boolean tanpa memerlukanmelalui. Crossover terdiri dari tiga gerbang XOR, strategis diposisikan untukmembatalkan efek satu sama lain. Sebuah hasil yang serupa dapat dicapai dengan menggunakan delapan gerbang NAND. Perhatikan bahwa konfigurasi ini hanya bisa menyeberang Boolean (digital) sinyal, dan bukan sinyal analog, sehingga akan digunakan terbatas dalam penguat atau sirkuit analog lainnya.

Pseudo-random number generation

Generator nomor pseudo-random, umpan balik register pergeseran linier khusus,didefinisikan dalam hal operasi eksklusif-atau. Oleh karena itu, setup cocok gerbang XOR dapat model mendaftar umpan balik pergeseran linier, untuk menghasilkanurutan acak bit.

AND gate

Simbol untuk masukan gerbang AND 2-terlihat seperti ini:

Tegangan input dapat RENDAH, logika 0, atau TINGGI, logika 1, dan gerbangmematuhi tabel kebenaran berikut: 

input B	input A	output
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Output TINGGI menjadi hanya bila input A DAN B input TINGGI.

Ini adalah simbol untuk masukan gerbang AND 3-:

Seperti yang dapat Anda lihat dari tabel kebenaran, output menjadi TINGGI hanya bila semua tiga input yang TINGGI: 

input C	input B	input A	output
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

Sebuah 3-masukan gerbang AND dapat dibuat dengan bergabung, atau Cascading,2-input gerbang:

Cascading bekerja dengan AND dan gerbang OR, tapi tidak dengan NAND dan NOR.Aplikasi
Lampu keamanan yang paling dan lampu sorot taman memiliki PIR, atau infra-merahpasif perangkat yang sensitif terhadap radiasi panas. Ketika sebuah objek panas seperti penyusup atau kucing tetangga, terdeteksi sensor panas memberikantegangan TINGGI, logika 1. Pada siang hari, lampu sorot tidak menyala, tetapi, ketika sudah gelap, lampu sorot datang pada jika sensor panas dipicu. Biasanya,lampu sorot tetap selama beberapa saat setelah penyusup / kucing telah pergi.


Sebuah sistem seperti ini memerlukan gerbang AND:

Blok diagram dari sistem lampu sorot taman

Lampu sorot ini dipicu ketika gelap DAN penyusup / kucing terdeteksi.

Monostable menyediakan pulsa tunggal bila dipicu. Output dari gerbang AND pergisebentar TINGGI, namun output monostable dan tetap berjalan TINGGI TINGGI untuk interval tertentu yang dikenal sebagai periode monostable tersebut. Sopir transduserdiperlukan karena lampu sorot adalah perangkat tinggi saat ini. Output darimonostable tidak akan memberikan cukup saat ini. Sopir transduser meningkatkanarus sehingga lampu sorot akan menerangi dengan benar.

Dalam sistem komersial, sebuah relay digunakan untuk beralih lampu sorot ON dan OFF. Sebuah lampu sorot listrik yang digunakan. Ini aman diberikan lampu sorotyang dipasang oleh tukang listrik yang kompeten dan sesuai kualifikasi. Tegangan ListrikUntuk alasan keamanan, Jangan pernah anda menghubungkan sirkuit langsung kepasokan listrik.
Berikut ini adalah diagram subsistem, atau blok diagram, untuk alarm mandi yang akan membunyikan alarm sebelum air meluap mandi dalam: Sensor mengapung terdiri dari pembagi tegangan dengan saklar mengambang diatas dan 100 kW pull down resistor di bagian bawah. Jika permukaan air naik di atas tingkat kritis, saklar menutup mengapung dan output dari subsistem ini menjadiTINGGI, logika 1.

Generator astabil, atau pulsa, pulsa menghasilkan. Its output yang berulang kali dari tinggi ke rendah alternatif. Sensor mengapung menyediakan input kontrol kegerbang AND. Jika input kontrol adalah RENDAH, output dari gerbang AND tetapRENDAH. Namun, jika input kontrol pergi TINGGI, output dari gerbang AND mulaimenghasilkan pulsa, bergantian TINGGI dan LOW, berikut astabil.

Sopir transduser diperlukan untuk memberikan arus yang cukup untuk mendorongbel. Ketika mandi penuh, pulsa bel ON dan OFF. Circuits

Sirkuit terpadu 4081 menyediakan empat dari 2-input gerbang AND yang dapat digunakan secara independen. Seperti semua perangkat 4000 series, 4081 bekerja dengan tegangan catu daya dalam kisaran 3-16 V. Dalam desain akhir Anda, setiapinput tidak terpakai harus terhubung baik ke 0 V atau ke catu daya V +. (Anda tidakperlu melakukan hal ini untuk sirkuit di papan prototipe.) Output yang tidak digunakanyang dibiarkan tidak tersambung. Pada seri 74LS, yang 74LS08 menyediakan empat dari 2-input gerbang AND.Seperti yang Anda lihat, sambungan pin yang berbeda!

Perangkat seri 74LS biasanya memerlukan pasokan listrik diatur 5 V. Para LM7805dan LM78L05 adalah perangkat catu daya regulator yang cocok.

Para 74HC08 adalah pengganti pin yang kompatibel untuk 74LS08, dengan sifat listrik yang ditingkatkan dan lebih luas dari tegangan listrik.

Meskipun perangkat seri 74HC dirancang untuk bekerja dengan power supply 5 V,tegangan antara 3 V dan V 6 diperbolehkan dan sirkuit yang paling bekerja dengan baik menggunakan 4,5 V (3 x 1,5 V sel). Jangan menggunakan catu daya V 9!

Rincian tentang sirkuit terpadu diberikan tempat lain di Zona Beastie. Klik diagramuntuk mengikuti link ini.

Ada cara lain untuk membuat gerbang AND. Dalam diagram di bawah, mesinindustri diwakili oleh motor: Mesin tidak akan mulai kecuali pengaman ditutup.

Jika satu gerbang AND diperlukan, berpikir tentang menggunakan rangkaian dioda /transistor: Ini tidak segera jelas bagaimana penataan ini bekerja sebagai gerbang AND.Jalankan simulasi dengan mengklik pada diagram dan mengikuti melalui tabel kebenaran untuk mengkonfirmasi bahwa output berjalan TINGGI hanya ketika keduamasukan yang TINGGI.