Le XOR ou porte OU exclusive est un type spécial de porte logique utilisé dans l'électronique numérique pour effectuer l'opération OU exclusif. La porte XOR prend deux entrées et produit une sortie en fonction de la combinaison des deux entrées appliquées.

Dans, cet article expliquera le complet théorie de la porte XOR avec son table de vérité , Expression booléenne , symbole logique , schéma , et plus.

Table des matières

• Qu’est-ce que la porte XOR ?
• Construction d'une porte XOR utilisant un transistor
• Exemple résolu de porte XOR
• Applications de la porte XOR
• Avantages et inconvénients

Qu’est-ce que la porte XOR ?

Dans électronique numérique , il existe un circuit logique appelé XOR Gate qui prend deux entrées et produit une sortie qui est le résultat de l'opération OU exclusif effectuée sur la combinaison d'entrées. Cette porte logique produit une sortie haute ou logique 1 lorsque les deux entrées sont différentes, sinon elle produit une sortie logique 0.

Opérations de la porte XOR

Nous pouvons expliquer le fonctionnement de la porte XOR comme suit :

Renvoie 1, si le nombre d'entrées logiques hautes est impair.

annotations dans Spring Boot

Renvoie 0, si le nombre d'entrées logiques hautes est pair.

Supposons que nous ayons deux entrées, A et B et que la sortie s'appelle X, alors l'expression est :

L'expression booléenne de XOR Gate est la suivante :

chaîne en entier java

X = A'B + AB'

Symbole de la porte XOR

Le symbole logique de la porte XOR est illustré dans la figure suivante. Dans cette figure, les variables A et B représentent les lignes d'entrée et A'B + AB' est la sortie de la porte XOR.

Symbole logique de la porte XOR et table de vérité

Table de vérité de la porte XOR

La table de vérité d'une porte XOR est donnée ci-dessous. Ce tableau montre la relation entre les entrées et la sortie de la porte XOR. Cela fournit également des informations sur le fonctionnement de la porte XOR pour différentes combinaisons d'entrées.

Il est important de noter que nous n’avons pas une seule porte XOR avec trois lignes d’entrée ou plus. Seules deux portes XOR d’entrée existent. Mais si nous avons besoin d'une porte XOR comportant plus de deux lignes d'entrée, nous combinons simplement plusieurs portes XOR à deux entrées pour obtenir la porte XOR souhaitée.

Construction d'une porte XOR utilisant un transistor

Nous pouvons mettre en œuvre des exclusivités OU porte en utilisant des transistors. Voici le circuit montrant la connexion de différents éléments de circuit qui sont combinés pour mettre en œuvre l'opération XOR.

Porte XOR utilisant un transistor NPN

Fonctionnement du circuit

Nous comprendrons ce circuit à l'aide de différents scénarios d'entrée dans le cas d'une porte XOR à 2 entrées :

CAS I : Lorsque les deux entrées sont nulles. (A=0, B=0)

Lorsque les deux entrées A et B sont nulles alors transistor Q1, Q2, Q4 et Q5 sont en circuit ouvert, donc la LED ne brillera pas car Q4 et Q5 sont ouverts, donc la broche négative de la LED n'est pas connectée à la terre.

CAS II : Lorsqu'une entrée est logique haute et l'autre est logique basse (A=1, B=0)

Dans ce cas, nous pouvons facilement voir que le quatrième trimestre fonctionne désormais en circuit fermé. Ainsi, la broche négative de la LED est connectée à Q3 via Q4 et finalement qui est connectée à la terre donc dans ce cas, la LED brillera.

bonjour le monde avec java

CAS III – Lorsqu'une entrée est logique haute et l'autre est logique basse (A = 0, B = 1)

Dans ce cas, nous pouvons facilement voir que Q5 fonctionne désormais en circuit fermé. Ainsi, la broche négative de la LED est connectée à Q3 via Q5 et finalement qui est connectée à la terre donc dans ce cas, la LED brillera.

CAS IV – Lorsque les deux entrées sont logiques hautes. (A=1, B=1)

Dans ce cas, lorsque A et B sont tous deux logiquement hauts, les transistors Q1 et Q2 sont également activés, le courant passera directement de la jonction +5 V à la masse via les transistors Q1 et Q2, et n'entrera pas dans le chemin où Q3 est connecté en tant que conducteur. résultat, le transistor Q3 agira désormais comme un circuit ouvert et finalement une broche négative de DIRIGÉ est déconnecté de la terre donc la LED ne brillera pas.

est égal à une chaîne en Java

Applications de la porte XOR

Voici quelques-unes des applications de XOR Gate :

1. Cryptage des données : Les portes XOR sont utilisées dans les algorithmes de cryptage des données. Comme il est utilisé pour combiner des données avec une clé secrète pour les brouiller, il est très difficile pour les personnes non autorisées de les pirater.
2. Circuits comparateurs : Il est utilisé dans le circuit comparateur pour vérifier si les deux valeurs binaires sont égales ou non. Quant au même type d’entrée, il donne la sortie 0 et pour différentes entrées, il donne la sortie 1.
3. Addition et soustraction binaires : Il aide à déterminer la somme de chaque bit et également à se combiner avec d'autres des portes logiques pour gérer les opérations d'emprunt.
4. Basculer les tongs : Dans T tongs il est habitué au circuit qui bascule à chaque impulsion d'horloge passée.

Certaines autres utilisations des portes XOR concernent le décodage d'adresses, la sécurité et le contrôle d'accès, la génération de nombres aléatoires, synchronisation de l'horloge , circuits diviseurs de fréquence, etc.

Avantages et inconvénients de la porte XOR

Voici une liste des avantages et des inconvénients de XOR Gate ci-dessous :

Avantages de la porte XOR

• Il permet de détecter s'il y a un nombre impair de « 1 » dans la séquence d'entrées.
• Les portes XOR effectuent l’opération OU exclusif, qui est une opération fondamentale dans logique numérique .

Inconvénients de la porte XOR

• La porte XOR est un circuit de porte complexe et lors de sa connexion au circuit que nous utilisons, cela entraîne une consommation d'énergie accrue et une complexité de circuit accrue.
• Cela conduit à une augmentation du délai de propagation du circuit.
• Avec l'augmentation du nombre d'entrées, le circuit devient de plus en plus complexe, ce qui rend difficile la maintenance et la détection des erreurs.

Exemple résolu de porte XOR

Trouvez un seul nombre parmi une série de nombres étant donné que chaque élément apparaît deux fois, à l'exception de cet élément unique.

Solution: Nous savons que le XOR de deux mêmes bits donne « 0 », nous pouvons donc observer ici que si nous XOR les éléments, alors tous les éléments qui se produisent deux fois deviendront « 0 » et seul l'élément restant sera notre réponse.

Comme sur [7,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6]

Si nous XOR chacun des éléments ci-dessus, alors les éléments apparaissant un nombre pair de fois donneront « 0 » et les éléments apparaissant un nombre impair de fois donneront le résultat. En fin de compte, nous obtiendrons 7 en sortie, car seul cet élément se produit une seule fois et les autres éléments se produisent un nombre pair de fois.

Conclusion

Dans cet article, nous avons découvert la porte XOR. XOR Gate prend des valeurs booléennes en entrée et renvoie « 1 », si le nombre d'entrées logiques élevées est impair et renvoie 0, si le nombre d'entrées logiques élevées est pair.

Cet article explique la table de vérité, la représentation symbolique, l'exemple résolu et les applications qui aident à une meilleure compréhension de l'article.

remplacement de la méthode Java

Porte XOR – FAQ

La porte XOR est-elle une porte logique universelle ?

Aucune porte XOR n'est une porte logique universelle, mais elle peut être implémentée au moyen de portes logiques universelles.

Pourquoi XOR et XNOR sont des portes spéciales ?

Les portes XOR et XNOR sont spéciales car elles effectuer des opérations exclusives essentiels pour la détection, la correction et l’arithmétique binaire des erreurs, ce qui les rend fondamentaux en logique numérique et en informatique.

Qu’est-ce que XOR pour 2 entrées ?

Pour 2 entrées, un XOR (OU exclusif) la porte produit 1 si et seulement si l'une des entrées est 1 et l'autre est 0. Si les deux entrées sont identiques, la sortie est 0.

Quel est le symbole de XOR ?

Le symbole du OU exclusif (XOR) est ⊕.

XOR peut-il avoir 4 entrées ?

Oui, une porte XOR peut avoir plus de deux entrées. Dans le cas d'un Porte XOR à 4 entrées, la sortie est 1 si un nombre impair d’entrées est 1. Si le nombre de 1 dans les entrées est pair, la sortie sera 0.

Les portes XOR peuvent-elles être utilisées pour l’addition et la soustraction ?

Oui, les portes XOR peuvent être utilisées pour effectuer des additions et des soustractions binaires lorsqu'elles sont combinées avec d'autres portes logiques et circuits de transport. Ce sont des composants essentiels dans les opérations arithmétiques binaires.

Comment les portes XOR se comportent-elles en termes de logique binaire et de tables de vérité ?

Les portes XOR présentent un comportement similaire à l'addition binaire modulo 2 (OU exclusif au niveau du bit) et sont utilisées pour comparer et manipuler des données binaires.