Aby dobrać bramkę w miejscu X, trzeba ustalić, jakiej funkcji boolowskiej oczekuje się na wyjściu całego układu (dla danych stanów wejściowych pokazanych na schemacie). W praktyce robi się to, analizując przebieg sygnałów w kolejnych węzłach albo budując tabelę prawdy dla fragmentu, który ma być zastąpiony bramką.
Odpowiedź "NAND" jest poprawna, ponieważ bramka NAND realizuje funkcję: negacja koniunkcji. To znaczy, że na wyjściu otrzymujemy stan 1 dla wszystkich kombinacji wejść oprócz przypadku, gdy wszystkie wejścia są w stanie 1 (wtedy pojawia się 0). Jeśli układ wymaga "odwróconego AND" (czyli wyjścia 1 tam, gdzie AND dawałoby 0), to właśnie NAND spełnia ten warunek.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- "AND" daje 1 tylko przy jednoczesnym stanie 1 na wszystkich wejściach. Gdy w zadaniu potrzebna jest jedynka na wyjściu wynikająca z inwersji lub z warunku "nie wszystkie jednocześnie", AND nie zapewni właściwego działania.
- "OR" daje 1 już wtedy, gdy co najmniej jedno wejście ma 1. Taka bramka nie rozróżnia sytuacji "wszystkie 1" od "część 1", więc nie odpowiada funkcji będącej negacją AND.
- "Ex-OR" (XOR) daje 1, gdy wejścia są różne (dla dwóch wejść: dokładnie jedno jest 1). To jest inna logika niż NAND i często bywa mylona z OR. Jeśli układ ma działać jak "odwrócony AND", XOR nie zapewni zgodności dla wielu kombinacji wejść.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy wśród odpowiedzi występują pary typu AND/NAND lub OR/NOR, zawsze sprawdź, czy w wymaganiu nie chodzi o negację wyniku. Najpewniejszą metodą jest szybka tabela prawdy dla rozważanej bramki i porównanie z wymaganym stanem wyjścia.
