ทำความเข้าใจกับ Exclusive-NOR Gate – บทช่วยสอนฉบับสมบูรณ์

Exclusive-NOR Gate คืออะไร?

Exclusive-NOR โดยทั่วไปเรียกว่า XNOR เป็นการผกผันของเกต XOR โดยพื้นฐานแล้ว แต่เพียงผู้เดียว-NOR Gate เกิดจากการรวม Exclusive-OR gate กับ ไม่ ประตู หรือที่เรียกว่า ก ประตูไฮบริด . อย่างไรก็ตาม ตารางความจริงของมันก็คล้ายกับของ NOR Gate

หมายความว่าจะอยู่ที่ลอจิก 1 เมื่ออินพุตทั้งสองอยู่ในสถานะเดียวกัน ไม่ว่าจะเป็น 0 และ 0 หรือ 1 และ 1 หมายความว่าอินพุตของเกทนี้ต้องเทียบเท่ากันเพื่อให้เกทเทอร์มินอลให้ค่า HIGH เอาต์พุต นี่คือเหตุผลที่ XNOR Gate เรียกอีกอย่างว่า ประตูความเท่าเทียมกัน . ทันทีที่อินพุตใด ๆ ต่ำ ประตูก็จะให้เอาต์พุตต่ำเช่นกัน

สัญลักษณ์ของประตู Ex-NOR และนิพจน์บูลีน

ตาม IEEE (สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์) มาตรฐาน ประตู XNOR แสดงเป็น:

จะเห็นได้ว่าสัญลักษณ์ลอจิกของ XNOR Gate คือ XOR Gate ที่มีฟองอากาศผกผัน (เดอะ) ซึ่งแสดงว่าไม่เกท ดังนั้นจึงเป็นที่ยอมรับว่า XNOR Gate คือการผกผันของ XOR Gate

นิพจน์บูลีนของ XNOR Gate เขียนเป็น:

Ex-NOR Gate ทำได้อย่างไร?

มีหลายวิธีในการสร้าง Ex-NOR Gate โดยใช้ประตูอื่นๆ สามารถใช้โดยการรวม NOR Gates, NAND Gates และ NAND และ OR Gates นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะสร้าง XNOR Gate โดยเข้าร่วม NAND, AND และ OR Gates แต่ก็ไม่สามารถทำได้เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง

ผ่าน NOR Gates

สำหรับการสร้าง XNOR Gate ผ่าน NOR Gates จำเป็นต้องมี NOR Gate สี่ตัว ป้อนข้อมูล ก และ ข ถูกป้อนเข้าสู่ NOR Gate แรก ประตู NOR ที่สองและสามรับ A และ B เป็นอินพุตแรกตามลำดับ และเอาต์พุตของ NOR Gate แรกคืออินพุตที่สอง เอาต์พุตของเกท NOR สองอันถัดไปทำหน้าที่เป็นอินพุตสำหรับเกท NOR อันที่สี่ ดังนั้น คำตอบของนิพจน์ Q คือสถานะเอาต์พุตสุดท้ายของ XNOR Gate

ผ่านประตู NAND

NAND Gate ห้าตัวใช้สร้าง XNOR Gate หนึ่งตัว การกำหนดค่าที่ใช้สำหรับสร้าง XNOR Gate ผ่าน NAND Gates นั้นคล้ายกับ NOR Gates ยกเว้น NAND Gate พิเศษที่มีอินพุตเป็นเอาต์พุตของ NAND Gate ตัวที่สี่

ผ่านประตู NAND และ NOR

นี่เป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดในการสร้าง XNOR Gate เนื่องจากใช้เพียง 3 เกต ตรงกันข้ามกับสี่และห้าในสองกรณีข้างต้น กลยุทธ์นี้ใช้ NAND สองตัวและ NOR Gate อินพุต A และ B หนึ่งตัวให้กับ NOR และ NAND Gate และเอาต์พุตกลายเป็นอินพุตของ NAND Gate ที่สองโดยให้ Q เป็นเอาต์พุตสำหรับ XNOR Gate

ประเภทของ Ex-NOR Gate

ประตู XNOR มีสองประเภทตามจำนวนอินพุต ประเภทหนึ่งมีสองอินพุต ในขณะที่อีกประเภทหนึ่งมีสามอินพุต

เกท XNOR สองอินพุต

ตารางความจริงของเกท XNOR สองอินพุต

เกต XNOR สามอินพุต

ตารางความจริงของเกท XNOR สามอินพุต

การประยุกต์ใช้ XNOR Gate

ประตู XNOR มีแอปพลิเคชั่นที่มีประโยชน์มากมาย ใช้เพื่อสร้างตัวบวก (ตัวบวกครึ่งตัว ตัวบวกเต็ม) ตัวลบ และส่วนใหญ่ใช้เป็นตัวตรวจสอบพาริตี ในฐานะที่เป็นตัวตรวจสอบพาริตี จะตรวจจับข้อผิดพลาดในวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิตอล เมื่อรวมกับ XOR Gate จะใช้ในวงจรที่เข้าใจพลังงาน นอกจากนี้ยังใช้ในสัญญาณเตือนความร้อนหรือไฟไหม้ สัญญาณกันขโมย เครื่องคิดเลข วงจรดิจิตอล และคอมพิวเตอร์

บทสรุป

ประตู XNOR เป็นหนึ่งในประตูที่มีประโยชน์ซึ่งมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล ความพิเศษของมันคือความเท่าเทียมกัน ให้เอาต์พุตสูงเมื่ออินพุตสองตัวอยู่ในสถานะเดียวกัน ใช้ในการออกแบบลอจิกดิจิตอลของ adders และ parity checkers นอกจากนี้ยังทำงานเป็นตัวเปรียบเทียบในบางวงจร