W diagnostyce układów cyfrowych kluczowe jest porównanie stanu rzeczywistego (opisanego na schemacie przy przewodach) ze stanem oczekiwanym wynikającym z funkcji logicznej danej bramki.
Na rysunku występują bramki typu alternatywa rozłączna (XOR) oraz równoważność (XNOR). Równoważność daje stan wysoki, gdy wejścia są jednakowe, a stan niski, gdy są różne. Alternatywa rozłączna działa odwrotnie: daje 1 dla różnych wejść i 0 dla jednakowych.
Analiza krok po kroku:
- Bramka 1 jest XNOR i ma wejścia 1 oraz 0. Dla różnych wejść wynik XNOR powinien wynosić 0. Na schemacie na wyjściu jest 0, więc jej działanie jest zgodne z tablicą prawdy.
- Bramka 2 jest XOR i ma wejścia 1 oraz 0. Dla różnych wejść XOR powinien wynosić 1. Na schemacie na wyjściu jest 1, więc również działa poprawnie.
- Bramka 3 jest XNOR, a jej wejścia pochodzą z wyjść bramek 1 i 2, czyli ma wejścia 0 oraz 1. Dla różnych wejść XNOR powinien dać 0, natomiast na schemacie jej wyjście opisano jako 1. To jest bezpośrednia, jednoznaczna niezgodność, wskazująca na uszkodzenie bramki 3.
- Bramka 4 jest XOR i dostaje na wejściach 1 oraz 1 (jedno z linii stałej 1 i drugie z wyjścia bramki 3 opisane jako 1). Dla jednakowych wejść XOR daje 0, a na schemacie jest 0. To oznacza, że bramka 4 może działać poprawnie, mimo że na jej wejście trafia sygnał pochodzący z uszkodzonego bloku.
Typowa pułapka egzaminacyjna polega na założeniu, że "błędne wyjście na wcześniejszym etapie musi psuć wynik ostatniej bramki". W praktyce ostatnia bramka może nadal dawać wynik zgodny ze swoją funkcją, bo przetwarza po prostu takie stany, jakie otrzyma na wejściu. Dlatego zawsze sprawdzaj każdą bramkę osobno, na podstawie jej wejść i tablicy prawdy.
