Physics Exclusive – OR gate (XOR Gate)
Η αποκλειστική πύλη OR εξαρτάται από το δυαδικό σύστημα. Το δυαδικό σύστημα αποτελείται από πύλες εισόδου 0, 1. Αυτό το δυαδικό σύστημα αποτελείται από λογικές πύλες που χρησιμοποιούνται ως βασικό δομικό στοιχείο ενός κυκλώματος για την κατασκευή μεγάλου αριθμού ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Σε μια αποκλειστική πύλη OR, η μόνη φορά που η έξοδος είναι θετική είναι όταν οι είσοδοι δεν είναι ίδιες, δηλαδή όταν η έξοδος είναι λογική 1. Ο πίνακας αλήθειας για τις εισόδους σε μια αποκλειστική πύλη OR είναι –
Εδώ τα Α και Β είναι οι πύλες εισόδου και το Υ είναι το αποτέλεσμα. Για μια αποκλειστική πύλη OR, οι τιμές εισόδου πρέπει να είναι διαφορετικές, όχι ίσες.
Πύλη XOR
Μια πύλη XOR που είναι η αποκλειστική πύλη OR δίνει υψηλότερη έξοδο όταν μία από τις εισόδους είναι διαφορετική. Όπως παρατηρείται στον παραπάνω πίνακα αλήθειας, όταν και οι δύο είσοδοι είναι ίσες, η έξοδος θα είναι λογική 0. Αυτός είναι ο λόγος που η πύλη XOR ονομάζεται επίσης πύλη κατά της σύμπτωσης ή ανιχνευτής ανισότητας. Η έξοδος του είναι 1 όταν μία από τις εισόδους του είναι αποκλειστικά 1. Η έξοδος από την πύλη XOR θα είναι υψηλή μόνο εάν κάποια από τις εισόδους είναι υψηλή και όχι όταν και οι δύο είσοδοι είναι υψηλές.
Η λειτουργία της αποκλειστικής πύλης OR (πύλη XOR) αντιπροσωπεύεται από το 'A ⊕ B', ένα σύμβολο συν που περιβάλλεται από έναν κύκλο. Το σύμβολο είναι επίσης γνωστό ως κυκλωμένο συν. Σύμφωνα με τον πίνακα αλήθειας, μπορεί να προκύψει μια δυαδική έκφραση – όπως δίνεται παρακάτω.
A ⊕ B =AB+AB
Συμβολική αναπαράσταση
Πύλη XOR με τρεις εισόδους
Χρήσεις πυλών XOR
Κυκλώματα ανίχνευσης σφαλμάτων – Στα κυκλώματα ανίχνευσης σφαλμάτων, χρησιμοποιούνται bit ισοτιμίας. Για ομοιόμορφη ισοτιμία, οι πύλες XOR χρησιμοποιούνται στην ψηφιακή λογική.
Αριθμητικά λογικά κυκλώματα – Στα αριθμητικά κυκλώματα, το XOR χρησιμοποιείται για την υλοποίηση δυαδικής προσθήκης σε υπολογιστές. Είναι μέρος του ηλεκτρονικού κυκλώματος μισού αθροιστή στους υπολογιστές.
Συγκριτές υπολογιστικής λογικής – Εδώ, η πύλη XOR χρησιμοποιείται πολύ παρόμοια με τον τρόπο που χρησιμοποιείται σε αριθμητικά λογικά κυκλώματα.
Απλά ψηφιακά κυκλώματα προσθήκης – Τέτοια κυκλώματα βρίσκονται στις καθημερινές αριθμομηχανές μας.
Κυκλώματα προσωρινής μνήμης – Συνδέοντας απλώς μία από τις εισόδους στο λογικό '0', ένα κύκλωμα πύλης XOR μπορεί να λειτουργήσει ως μετατροπέας καθώς και ως κύκλωμα προσωρινής αποθήκευσης.
Προγραμματιζόμενος μετατροπέας πολλαπλών bit – Εδώ, το κύκλωμα πύλης XOR έχει πολλές εισόδους, αλλά η λειτουργία του παραμένει η ίδια.
Στοιχείο επέκτασης – Εδώ, το XOR έχει παρόμοια εφαρμογή στη δυαδική προσθήκη όπως στα αριθμητικά λογικά κυκλώματα.
Εφαρμογές ενσωματωμένων συστημάτων – Εδώ, τα κυκλώματα πύλης XOR αποτελούν μέρος τεράστιων συστημάτων υπολογιστών.
Δυαδική σε γκρι και από γκρι σε δυαδική μετατροπή – Με την παρόμοια λειτουργία του κυκλώματος πύλης XOR, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και με τους δύο τρόπους, ειδικά σε κωδικοποιητές μητρώου άξονα και αναλογικές σε ψηφιακές μετατροπές.
Μικροεπεξεργαστές – Το κύκλωμα πύλης XOR στους μικροεπεξεργαστές λειτουργεί κατά bit από τους δύο τελεστές.
Μικροελεγκτές – Ο διαχωρισμός μεταξύ λογικών λειτουργιών πραγματοποιείται από κυκλώματα πύλης XOR σε μικροελεγκτές.
Προσθέτες και ημιαθροιστές – Σε δυαδική προσθήκη
Γεννήτρια ψευδοτυχαίων αριθμών – Το κύκλωμα πύλης XOR σε μια γεννήτρια ψευδοτυχαίων αριθμών συνδέεται με έναν διακόπτη που έχει αρχικά χαμηλή τιμή. από προεπιλογή, αυτό εκκινεί τυχαία έναν αριθμό.
Δημιουργία κρυπτογραφημένου κειμένου – Είναι ένας αλγόριθμος κρυπτογράφησης όπου χρησιμοποιείται μια πύλη XOR για την παραγωγή τέτοιων κρυπτογραφημένων δεδομένων, τα οποία είναι δύσκολο να σπάσουν με τη μέθοδο brute-force. Η εκτέλεση ενός XOR ενός ψηφιοποιημένου μηνύματος με ένα δυαδικό κλειδί παράγει κρυπτογραφημένο κρυπτογραφημένο κείμενο.
Διαφορά μεταξύ XOR και XNOR
Συμπέρασμα
Το XOR έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Είναι ένα ζωτικό μέρος της καθημερινότητάς μας. Η σημαντική συνεισφορά του στα κυκλώματα υπολογιστών και στους αριθμητικούς υπολογισμούς έχει αυξήσει τη χρήση του σε ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Υπολογίζεται ως μια από τις ειδικές πύλες μαζί με την πύλη XNOR. Οι δυαδικές τιμές 1 και 0 είναι επίσης γνωστές ως αληθείς και ψευδείς τιμές. Η αποκλειστική πύλη OR (πύλη XOR) δεν προσμετράται στις καθολικές πύλες όπως OR, AND, NAND, κ.λπ. Η βασική λογική πίσω από την πύλη XOR είναι ότι όταν οι είσοδοι είναι ίδιες, η πύλη δεν θα ενεργοποιηθεί, αλλά όταν μία από τις εισόδους είναι διαφορετική, η πύλη θα αρχίσει να λειτουργεί.
