KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2008

PYTANIE NR 35.
Wskaźnikiem sygnałów logicznych określono poziomy logiczne na wejściach i wyjściach bramek układu przedstawionego na rysunku. Stwierdzono, że nieprawidłowo działa bramka
Ilustracja przedstawia schemat logiczny składający się z kilku bramek logicznych: AND, NOT, OR oraz Ex-NOR.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby wskazać wadliwą bramkę, porównuje się wskazane stany wejść/wyjść z tablicami prawdy. NAND dla (1,0) daje 1, NOT z 1 daje 0, a NOR dla (0,1) daje 0 – to się zgadza. Ex-NOR (XNOR) dla (0,0) powinna dać 1, a pokazano 0, więc działa nieprawidłowo.

Pełne wyjaśnienie:

Rozwiązanie polega na systematycznym sprawdzeniu każdej bramki na podstawie jej tablicy prawdy oraz stanów logicznych zaznaczonych na schemacie.

NAND daje wynik 0 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia mają 1. Dla wejść (1,0) poprawny wynik to 1, więc wskazanie 1 na wyjściu tej bramki jest zgodne z teorią.

NOT (inwerter) odwraca stan: 1→0 oraz 0→1. Jeżeli na wejściu ma 1 (z wyjścia NAND), to na wyjściu powinno być 0. Wskazanie 0 jest więc poprawne.

NOR daje wynik 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia mają 0. Dla wejść (0,1) poprawny wynik to 0, co zgadza się ze schematem.

Na końcu analizuje się Ex-NOR (XNOR, równoważność). Ta bramka daje 1 wtedy, gdy wejścia są identyczne (0,0 lub 1,1), a 0 gdy są różne. Skoro na jej wejściach są (0,0), oczekiwany wynik to 1. Jeżeli na schemacie zaznaczono 0, oznacza to niespójność z tablicą prawdy i wskazuje na nieprawidłowe działanie tej właśnie bramki.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wskazania przy bramkach NOT, NAND i NOR są zgodne z ich działaniem, więc nie ma podstaw, by uznać je za uszkodzone. Typowa pułapka egzaminacyjna to pomylenie Ex-NOR z XOR: XOR dla (0,0) dałaby 0, natomiast Ex-NOR powinna dać 1.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Bramka Ex-NOR (XNOR, równoważność) daje 1 na wyjściu wtedy, gdy jej wejścia są takie same: (0,0) lub (1,1). Gdy wejścia są różne (0,1) albo (1,0), wyjście wynosi 0. To działanie odwrotne do XOR.
XOR daje 1, gdy wejścia są różne, a 0, gdy są identyczne. Ex-NOR (XNOR) działa odwrotnie: daje 1 dla wejść identycznych i 0 dla różnych. W zadaniach diagnostycznych ta różnica często decyduje o wskazaniu uszkodzonej bramki.
NAND daje 0 tylko dla przypadku (1,1). Dla wejść (1,0) poprawny wynik to 1. W praktyce porównujesz odczyt z sondy logicznej lub oscyloskopu z tą regułą: jeśli choć jedno wejście ma 0, NAND powinna mieć 1 na wyjściu.
NOT (inwerter) realizuje negację logiczną, czyli zamienia 1 na 0 i 0 na 1. To najprostsza bramka: zawsze odwraca stan wejściowy. W diagnostyce układu sprawdza się ją szybko, bo nie ma tu wyjątków ani zależności od drugiego wejścia.
NOR daje 1 tylko wtedy, gdy wszystkie jej wejścia mają 0. Jeżeli choć jedno wejście ma 1, wyjście NOR wynosi 0. Dlatego dla pary (0,1) wynik musi być 0. To częste pytanie na egzaminach z techniki cyfrowej.
Idź od lewej do prawej: (1) spisz stany na wejściach pierwszej bramki, (2) wyznacz jej wyjście z tablicy prawdy, (3) potraktuj to wyjście jako wejście następnej bramki i powtórz. Na końcu porównaj wynik oczekiwany z wynikiem wskazanym na schemacie, aby znaleźć niezgodność.
W typowych zadaniach z bramkami logicznymi symbol masy oznacza odniesienie do stanu niskiego, czyli logiczne 0. W praktyce zależy to od poziomów napięć i standardu logicznego, ale w zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się tę interpretację, jeśli nie podano inaczej.
Najczęściej: mylenie XOR z XNOR, sprawdzanie tylko jednej bramki zamiast całego toru, pomijanie faktu, że sygnał po przejściu przez NOT zmienia wartość, oraz błędne użycie reguły "NOR daje 1" (prawda tylko dla samych zer na wejściach). Pomaga rozpisanie mini-tablicy prawdy.
Stosuje się sondę logiczną lub oscyloskop i mierzy stany w kolejnych punktach układu. Następnie porównuje się je z oczekiwaniami wynikającymi z funkcji bramek (tablic prawdy). Pierwsze miejsce, gdzie stan "nie pasuje", wskazuje element wadliwy albo problem z połączeniem.
XNOR wygląda jak XOR, ale ma dodatkowe kółko negacji na wyjściu (oznacza odwrócenie) oraz charakterystyczny dodatkowy łuk po stronie wejść (jak w XOR). Na rysunkach egzaminacyjnych ta kombinacja cech pozwala odróżnić XNOR od zwykłej OR, NOR czy XOR.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 49% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Aby wskazać wadliwą bramkę, porównuje się wskazane stany wejść/wyjść z tablicami prawdy."

Źródła:

  • Wikipedia: "XNOR gate" (tablica prawdy i definicja równoważności) – https://en.wikipedia.org/wiki/XNOR_gate - dostęp 2026-02-27
  • Wikipedia: "NAND gate" (działanie i tablica prawdy) – https://en.wikipedia.org/wiki/NAND_gate - dostęp 2026-02-27
  • Wikipedia: "NOR gate" (działanie i tablica prawdy) – https://en.wikipedia.org/wiki/NOR_gate - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręcznik do techniki cyfrowej (rozdziały: bramki logiczne, tablice prawdy, układy kombinacyjne)
  • Karty katalogowe (datasheet) popularnych układów logicznych (np. rodziny 74HC/4000) – symbole i funkcje
  • Ćwiczenia laboratoryjne: pomiary stanów logicznych sondą logiczną/oscyloskopem na prostych bramkach

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego