W diagnostyce układów cyfrowych kluczowe jest porównanie zmierzonych stanów logicznych z wartościami wynikającymi z tablic prawdy bramek. Najwygodniej analizować układ "od wejść do wyjścia", weryfikując po kolei węzły pośrednie.
Z tabeli (stany: wysoki=1, niski=0) mamy: X1=1, X2=1, X3=1, X4=0 oraz zmierzone A=0, B=0, C=1, D=0, Q=1.
- NOT na wejściu X1: NOT(1)=0, więc A=0. Pomiar A jest zgodny, więc NOT działa poprawnie.
- XOR dla X2 i X3: 1 ⊕ 1 = 0, więc B=0. Pomiar B jest zgodny, więc XOR działa poprawnie. Typowa pułapka: mylenie XOR z OR (dla OR byłoby 1).
- NOR dla A i B: NOR(0,0)=1 (NOR daje 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia są 0), więc C=1. Pomiar C jest zgodny, więc NOR działa poprawnie.
- AND na wejściach C i D (D jest połączone z X4, więc D=0): AND(1,0)=0, zatem Q powinno wynosić 0. Ponieważ w tabeli zmierzono Q=1, wyjście nie zgadza się z tablicą prawdy – to wskazuje na uszkodzenie bramki AND.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- XOR – gdyby XOR był uszkodzony, węzeł B byłby niezgodny z oczekiwaniem. Tu B=0 dokładnie jak dla 1 ⊕ 1.
- NOT – uszkodzenie NOT objawiłoby się błędnym A. Dla X1=1 oczekujemy A=0 i to właśnie zmierzono.
- NOR – uszkodzenie NOR dawałoby niezgodność w C. Dla A=0 i B=0 poprawny NOR daje C=1 i pomiar to potwierdza.
Wskazówka egzaminacyjna: w takich zadaniach zawsze sprawdzaj po kolei każdy blok. Jeśli wszystkie węzły pośrednie są zgodne z tablicami prawdy, a błąd pojawia się dopiero na wyjściu, winny jest ostatni element w torze.
