KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 14.
Którą funkcję logiczną realizuje przedstawiony układ?
Ilustracja przedstawia schemat logiczny układu cyfrowego, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika elektronika w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Funkcja EX-OR (XOR) przyjmuje stan wysoki na wyjściu wtedy, gdy stany na dwóch wejściach są różne (01 lub 10), a daje 0, gdy są takie same (00 lub 11). Analizując połączenia bramek w układzie, należy sprawdzić, czy realizuje on właśnie tę zależność.

Pełne wyjaśnienie:

Bramka EX-OR (XOR) realizuje tzw. alternatywę rozłączną. Dla dwóch wejść A i B jej wyjście Y jest równe 1 dokładnie wtedy, gdy tylko jedno z wejść ma stan 1. W praktyce oznacza to, że XOR wykrywa różnicę między sygnałami.

Najprostszy sposób weryfikacji funkcji układu (niezależnie od tego, czy jest zbudowany z bramek podstawowych, czy z elementów dyskretnych) to sprawdzenie czterech przypadków wejściowych:

  • gdy A=0 i B=0, na wyjściu XOR jest 0,
  • gdy A=0 i B=1, na wyjściu XOR jest 1,
  • gdy A=1 i B=0, na wyjściu XOR jest 1,
  • gdy A=1 i B=1, na wyjściu XOR jest 0.

Jeżeli przedstawiony układ daje właśnie taki rozkład stanów, to jego funkcją jest XOR. To odróżnia go od pozostałych opcji:

  • NOR daje 1 tylko wtedy, gdy oba wejścia są 0 (jest to negacja OR). Typową pomyłką jest uznanie, że "prawie zawsze 0" oznacza XOR, ale XOR ma dwa przypadki z wyjściem 1 (dla wejść różnych).
  • NAND daje 0 tylko dla przypadku A=1 i B=1 (jest to negacja AND). Jeśli w układzie pojawia się negacja na końcu oraz ścieżka odpowiadająca AND, łatwo pomylić wynik z XOR bez sprawdzenia wszystkich kombinacji.
  • EX-NOR (XNOR) jest negacją XOR: daje 1, gdy wejścia są takie same (00 lub 11). Częsta pułapka to przeoczenie pojedynczej inwersji w torze sygnału (kropka negacji), co odwraca całą tabelę prawdy.

W zastosowaniach technicznych XOR jest bardzo ważny: służy m.in. do sumowania modulo 2 (bit sumy w sumatorze półpełnym) i do sprawdzania parzystości. Na egzaminie warto ćwiczyć identyfikację XOR/XNOR zarówno z symbolu bramki, jak i z realizacji z bramek AND/OR/NOT.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Bramka EX-OR (XOR) to bramka, której wyjście ma stan 1, gdy wejścia są różne (01 lub 10). Gdy wejścia są takie same (00 lub 11), wyjście wynosi 0. Często opisuje się ją jako "suma modulo 2".
Najszybciej sprawdź dwa przypadki: (0,1) i (1,0). Jeśli w obu sytuacjach wyjście jest 1, a dla (0,0) i (1,1) jest 0, to jest to XOR. Warto rozpisać pełną tabelę prawdy dla pewności.
XOR i XNOR różnią się tylko negacją na wyjściu (lub równoważnym odwróceniem sygnału w innym miejscu). Na schemacie łatwo przeoczyć pojedynczą "kropkę" inwersji albo bramkę NOT, co odwraca wszystkie wyniki tabeli prawdy.
NOR daje 1 tylko dla wejść (0,0), a w pozostałych przypadkach daje 0. XOR daje 1 dla wejść różnych (0,1) oraz (1,0). Jeśli w układzie pojawia się negacja po bramce OR, to typowo prowadzi do NOR, nie do XOR.
Pojedyncza bramka NAND nie ma tej samej tabeli prawdy co XOR, ale z bramek NAND można zbudować dowolną funkcję logiczną, także XOR. Dlatego przy analizie układu trzeba oceniać funkcję całego połączenia, a nie nazwę użytych bramek.
XOR stosuje się m.in. w sumatorach (bit sumy), generatorach i sprawdzaniu parzystości (wykrywanie błędów), prostych komparatorach bitów oraz w kodowaniu sygnałów. To jedna z kluczowych funkcji w układach kombinacyjnych.
Rozpisz cztery kombinacje wejść (00, 01, 10, 11) i krok po kroku wyznacz stany na węzłach pośrednich, zgodnie z działaniem bramek. To najpewniejsza metoda na egzaminie, bo eliminuje zgadywanie "po wyglądzie".
"Suma modulo 2" oznacza dodawanie bitów bez przeniesienia: 0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=0. Dokładnie tak zachowuje się XOR. Dlatego XOR pojawia się w sumatorach i w operacjach na bitach.
Najczęstsze błędy to: nieuwzględnienie inwersji (NOT), sprawdzenie tylko jednego przypadku wejść, mylenie XOR z OR oraz pomijanie, że układ może mieć kilka poziomów bramek. Pomaga metoda: pełna tabela prawdy i analiza krokowa.
Tak, bo symbol często pozwala szybko odróżnić XOR od XNOR (XNOR zwykle ma dodatkową negację na wyjściu). Jednak sam symbol nie wystarcza, gdy układ jest złożony z kilku bramek — wtedy konieczna jest analiza logiczna i tabela prawdy.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 42% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że funkcja EX-OR (XOR) przyjmuje stan wysoki na wyjściu wtedy, gdy stany na dwóch wejściach są różne (01 lub 10), a daje 0, gdy są takie same (00 lub 11).

Źródła:

  • Wikipedia (EN): XOR gate – truth table and definition, https://en.wikipedia.org/wiki/XOR_gate (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN): XNOR gate – relationship to XOR and truth table, https://en.wikipedia.org/wiki/XNOR_gate (dostęp: 2026-03-01)
  • All About Circuits: Exclusive-OR (XOR) Gate – description and truth table, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-3/exclusive-or-gate/ (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z logiki cyfrowej: tabele prawdy i podstawowe bramki
  • Karty katalogowe układów CMOS/TTL zawierających bramki XOR/XNOR (sekcja: funkcja logiczna i symbol)
  • Zadania ćwiczeniowe: wyznaczanie funkcji układu kombinacyjnego z diagramu bramek

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego