異或邏輯功能是一種非常有用的電路,可用于許多不同類型的計算電路
在之前的教程中,我們看到通過使用三個主要門,在AND門,OR門和NOT門之間,我們可以構建許多其他類型的邏輯門功能,例如NAND門和NOR門或我們可以想象的任何其他類型的數字邏輯功能。
但是還有另外兩種類型的數字邏輯門雖然它們本身不是基本門,因為它們是通過將其他邏輯門組合在一起構建的,但它們的輸出布爾函數非常重要,可以被視為完整的邏輯門。這兩個“混合”邏輯門稱為異或(Ex-OR)門,它與異或(Ex-NOR)門互為補充。
以前,我們看到對于2輸入 OR 門,如果A =“1”,ORB =“1”,或兩者兼而有之A + B =“1”然后數字門的輸出也必須處于邏輯電平“1”,因此,這種類型的邏輯門被稱為 Inclusive-OR 功能。當A和B =“1”時,邏輯門的名稱來自包括 Q =“1”的情況。
然而,邏輯輸出當ONLYA =“1”或ONLYB =“1”但NOT同時在一起時獲得“1”,給出二進制輸入“01”或“10”,則輸出為“1”。這種類型的門稱為異或功能,或者更常見的是 Ex-Or 功能。這是因為當A和B都是“1”時,它的布爾表達式排除了“OR BOTH”Q =“1”的情況。
換言之,當其兩個輸入端子相對于彼此處于“不同”邏輯電平時,異或門ONLY的輸出變為“高”。
輸入端的奇數個邏輯“1”在輸出端給出邏輯“1”。這兩個輸入可以處于邏輯電平“1”或邏輯電平“0”,給出布爾表達式: Q =(A⊕B)= A .B + A. B
異或門功能,或Ex-OR簡而言之,通過將標準邏輯門組合在一起形成更復雜的門功能來實現,這些門功能廣泛用于構建算術邏輯電路,計算邏輯比較器和錯誤檢測電路。
雙輸入“異或” “gate基本上是模2加法器,因為它給出了兩個二進制數的總和,因此在設計上比其他基本類型的邏輯門更復雜。真實表,邏輯符號和2輸入異或“門的實現如下所示。
數字邏輯”異或“門
2輸入異或門
給出布爾表達式of:Q = A B + A B
上面的真值表顯示異或門的輸出僅為“高”時它的兩個輸入端都相對于每個輸入端處于“不同”的邏輯電平河如果這兩個輸入A和B都處于邏輯電平“1”或兩者都處于邏輯電平“0”,則輸出為“0”,使得柵極為“奇數但不是偶數柵極”。換句話說,當輸入中存在奇數個1時,輸出為“1”。
異或門的這種能力比較兩個邏輯電平和產生取決于輸入條件的輸出值在計算邏輯電路中非常有用,因為它給出了以下布爾表達式:
Q =(A⊕B)= A .B + A。 B
由2輸入 Ex-OR實現的邏輯功能給出為:“ A OR B但不是”將在 Q 處給出輸出。一般情況下,只有當門的輸入端有ODD1時, Ex-OR 門才會給出邏輯“1”的輸出值,如果兩個數字相等,輸出為“0”。
然后具有兩個以上輸入的 Ex-OR 函數稱為“奇函數”或模2和(Mod-2-SUM),而不是 Ex-OR 。此描述可以擴展為適用于任意數量的單個輸入,如下所示,用于3輸入 Ex-OR 門。
3輸入異或門
給予布爾表達式:Q = A BC + A B C + AB C + ABC
用于表示 Excl的符號usive-OR 奇數函數與標準的Inclusive-OR Gate略有不同。邏輯 OR 門的邏輯或布爾表達式是邏輯加法的邏輯加法,用標準加號表示。
用于描述<的布爾表達式的符號b>異或“函數是一個圓圈內的加號( + )(Ο)。此異或符號還表示數學“子對象的直接和”表達式,異或“函數的結果符號為:(⊕)。
我們之前說過, Ex-OR 功能不是基本的邏輯門,而是連接在一起的不同邏輯門的組合。使用上面的2輸入真值表,我們可以將 Ex-OR 函數擴展為:(A + B)。( AB )這意味著我們可以使用以下單獨的門實現這個新表達式。
異或門等效電路
上面實現 Ex-OR 函數的一個主要缺點是它包含三種不同類型的邏輯門 OR , NAND ,最后 AND 在其設計中。從單個門生成 Ex-OR 函數的一種更簡單的方法是使用我們最喜歡的 NAND 門,如下所示。
Ex-或使用與非門實現功能
異或門主要用于構建執行算術運算和計算的電路,特別是加法器和半加法器,因為它們可以提供“進位”功能或作為受控逆變器,其中一個輸入通過二進制數據和另一個輸入提供控制信號。
通用數字邏輯異或門IC包括:
TTL邏輯Ex -OR Gates
74LS86 Quad 2-input
CMOS邏輯異或門
CD4030 Quad 2-input
7486四路2輸入異或門
異或“邏輯功能是一種非常有用的電路,可用于許多不同類型的計算電路。雖然它本身不是一個基本的邏輯門,但它的實用性和多功能性已經把它變成了一個標準的邏輯函數,它有自己的布爾表達式,運算符和符號。 異或門可廣泛用作標準四路雙輸入74LS86 TTL門或4030B CMOS封裝。
其最常用的應用之一是作為基本邏輯比較器,當其兩個輸入位不相等時,產生邏輯“1”輸出。因此,異或門具有稱為奇函數的不等式狀態。為了比較包含兩個或更多位的數字,需要額外的異或門,74LS85邏輯比較器為4位寬。
在下一個關于數字邏輯門的教程中
b>,我們將看看數字邏輯 Exclusive-NOR 門,它通常被稱為Ex-NOR門功能,用于TTL和CMOS邏輯電路以及它的布爾代數定義和真值表。
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