异或门

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

异或门 (XOR gate) 代表“异或门”。 这种门是一种用于不同类型计算电路的特殊类型的门。 除了 AND、OR、NOT、NAND 和 NOR 门外,还有两个特殊门,即 Ex-OR 和 Ex-NOR。 这些门本身不是基本门,而是通过与其他逻辑门组合构建的。 它们的布尔输出功能非常重要,足以被视为一个完整的逻辑门。 XOR 和 XNOR 门是混合门。

2 输入 OR 门也称为包含 OR 门,因为当输入 A 和 B 都设置为 1 时,输出为 1(高)。 在 Ex-OR 函数中,仅当 A="1" 或 B="1" 时才获得逻辑输出 "1",但不能同时获得。 简单来说,异或门的输出仅当两个输入彼此不同时才为高 (1)。

圆圈内的加号 (+) 用于作为异或门的布尔表达式。 因此,异或门的符号是 ⨁。 此 Ex-OR 符号也定义了“子对象直接和”表达式。 以下是异或门的类型

2 输入 Ex-OR 门

这是混合门 XOR 的一种简单形式。 在这种类型的 XOR 门中,只有两个输入值和一个输出值。 有 22=4 种可能的输入组合。 当两个输入设置为不同的逻辑电平时,输出电平为高。 2 输入 XOR 门的布尔表达式如下所示

Y=(A⨁B)
Y=(A' B+AB')

真值表和逻辑设计如下所示

逻辑设计

XOR gate

真值表

输入输出
ABY
000
011
101
110

3 输入异或门

与 2 输入异或门不同,3 输入异或门有三个输入。 有 23=8 种可能的输入组合。 逻辑 Ex-OR 门的布尔表达式如下

Y=A⨁B⨁C
Y=A(BC)'+A' BC'+(AB)' C+ABC

真值表和逻辑设计如下所示

逻辑设计

XOR gate

真值表

输入输出
ABCY
0000
0011
0101
0110
1001
1010
1100
1111

Ex-OR 门等效电路

我们可以使用 AND、OR 和通用门 NAND 等门来形成 XOR 或 Ex-OR 门。 这种实现的主要缺点是我们需要使用不同类型的门来形成一个异或门。 通过仅使用 NAND 门,我们也可以实现 Ex-OR 门。 这是一种更易于生成 Ex-OR 门功能的方法。

XOR gate
XOR gate

Ex-OR 门的使用

Ex-or 门在构建执行算术运算和计算的数字电路中起着重要作用。 尤其是加法器半加器,因为它们可以提供“进位位”功能或作为受控反相器,其中一个输入传递二进制数据,另一个输入提供控制信号。


下一个主题XNOR 门