KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 35.
Która z podanych kombinacji wartości logicznych sygnałów na wejściach I1, I2 ustawi jednocześnie na wyjściach Q1 i Q2 wartość logicznej jedynki?
Ilustracja przedstawia schemat logiczny, który jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją zawodową
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby uzyskać jednocześnie Q1=1 i Q2=1, trzeba prześledzić sygnał przez bramki układu.
Przy I1=1 oraz I2=1 dolna bramka AND daje 1, a po zsumowaniu w OR otrzymujemy Q2=1. To samo wyjście OR trafia do drugiej XOR, która z drugim sygnałem daje Q1=1. Dla pozostałych kombinacji co najmniej jedno z wyjść pozostaje 0.

Pełne wyjaśnienie:

W układach kombinacyjnych stan wyjść jest wyłącznie funkcją aktualnych stanów wejść, dlatego poprawne rozwiązanie polega na systematycznym prześledzeniu sygnału przez wszystkie bramki.

Rozpatrywany schemat zawiera bramki XOR, AND oraz OR, a jedno z wyjść pośrednich (z bramki OR) wpływa jednocześnie na wyjście Q2 oraz na tor tworzący Q1. To oznacza, że nie można analizować Q1 i Q2 całkowicie niezależnie.

Dla kombinacji I1=1, I2=1 pierwsza bramka XOR daje 0 (wejścia są równe). Dolna bramka AND, zasilana bezpośrednio z I1 i I2, daje 1 (bo oba wejścia są równe 1). Środkowa bramka AND otrzymuje na jednym wejściu sygnał 0 z pierwszej XOR, więc jej wyjście pozostaje 0 niezależnie od drugiego wejścia. Bramka OR sumuje wyjścia obu bramek AND: 0 OR 1 = 1, dlatego Q2=1. To samo "1" trafia jako jedno z wejść do drugiej bramki XOR, a drugie wejście tej XOR pochodzi z pierwszej XOR (czyli 0). XOR(0,1)=1, więc Q1=1. W efekcie oba wyjścia są jedynkami jednocześnie.

Pozostałe kombinacje nie spełniają warunku:

  • I1=0, I2=0: pierwsza XOR daje 0, obie bramki AND dają 0, więc OR daje 0 i Q2=0, a druga XOR nie uzyska jedynki na Q1.
  • I1=0, I2=1 oraz I1=1, I2=0: pierwsza XOR daje 1, ale dolna AND daje 0 (bo nie ma dwóch jedynek na wejściach). Wtedy OR nie otrzymuje wymaganego "podtrzymania" jedynki z dolnej AND, więc nie da się uzyskać sytuacji, w której jednocześnie Q2=1 i Q1=1.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w schemacie jedno wyjście pośrednie jest rozgałęzione (tu: wyjście OR), warto najpierw policzyć ten sygnał, a dopiero potem analizować wszystkie miejsca, do których trafia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Układ kombinacyjny to taki, w którym wyjścia zależą tylko od aktualnych stanów wejść, bez pamięci poprzednich stanów. Przykładem są sieci bramek AND/OR/XOR. W praktyce mechatronicznej służy do tworzenia warunków sterowania, np. zezwolenia na ruch po spełnieniu kilku sygnałów.
Bramka XOR (alternatywa rozłączna) daje 1 tylko wtedy, gdy jej wejścia są różne (0 i 1 lub 1 i 0). Gdy wejścia są takie same (0,0 lub 1,1), na wyjściu jest 0. To częsty punkt pomyłek, bo wiele osób myli XOR z OR.
Przy I1=1 i I2=1 dolna bramka AND wymusza jedynkę na swoim wyjściu, co po zsumowaniu w OR daje Q2=1. Jednocześnie sygnał z OR trafia do drugiej bramki XOR i w połączeniu z drugim sygnałem z toru (z pierwszej XOR) powoduje pojawienie się 1 także na Q1.
Najlepiej iść "od wejść do wyjść" i notować stany pośrednie. Najpierw policz wyjścia bramek, których sygnał jest rozgałęziony (idzie w kilka miejsc), bo wpływa na wiele dalszych wyników. Unikaj zgadywania: jedna pomyłka na początku psuje cały tor.
Nie zawsze. Jeśli z analizy schematu wynika, że sygnał prowadzący do Q2 jest jednocześnie podawany na wejście bramki, która współtworzy Q1, to wyjścia są powiązane. Wtedy warunek "Q1=1 i Q2=1" wymaga sprawdzenia zależności między torami.
Najczęstsze pomyłki to: mylenie XOR z OR, pomijanie bramek pośrednich, gubienie rozgałęzień sygnału oraz przyjmowanie, że "jak jedno wyjście jest 1, to drugie też będzie 1". Pomaga rysowanie małej tabeli stanów pośrednich dla każdej kombinacji wejść.
Zwykle I1 i I2 oznaczają wejścia (np. sygnały z czujników, przycisków, warunków logicznych), a Q1 i Q2 oznaczają wyjścia (np. sterowanie przekaźnikiem, zaworem, sygnalizatorem). Dokładne znaczenie zależy od kontekstu, ale logika działania jest taka sama.
Bramka AND jest używana, gdy urządzenie ma zadziałać dopiero po spełnieniu kilku warunków naraz (np. osłona zamknięta i czujnik pozycji aktywny). OR stosuje się, gdy wystarczy spełnić jeden z warunków (np. start z przycisku lub z sygnału automatyki).
Można policzyć tylko te kombinacje, które "rokują" na uzyskanie jedynek, np. sprawdzić, czy istnieje tor wymuszający Q2=1 (często przez AND/OR), a potem czy ta jedynka nie psuje warunku na Q1 (np. przez XOR). Jeśli układ jest mały, pełna tablica (4 wiersze) bywa najszybsza.
XOR daje 1 dokładnie wtedy, gdy stany wejść się różnią, więc działa jak prosty detektor "niezgodności". W praktyce może sygnalizować rozbieżność dwóch czujników, zmianę stanu (w pewnych układach) lub warunek, że aktywny ma być tylko jeden z dwóch sygnałów.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 30% zdających egzamin. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Aby uzyskać jednocześnie Q1=1 i Q2=1, trzeba prześledzić sygnał przez bramki układu.Przy I1=1 oraz I2=1 dolna bramka AND daje 1, a po zsumowaniu w OR otrzymujemy Q2=1."

Źródła:

  • Wikipedia: "Bramka logiczna" (definicje i podstawowe bramki), https://pl.wikipedia.org/wiki/Bramka_logiczna - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia: "Alternatywa rozłączna" (XOR) – własności i tablica prawdy, https://pl.wikipedia.org/wiki/Alternatywa_roz%C5%82%C4%85czna - dostęp 2026-03-01
  • M. Morris Mano, Michael D. Ciletti, "Digital Design", 5th edition, rozdział o bramkach logicznych i układach kombinacyjnych (logic gates, combinational logic), 2013

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z logiki cyfrowej (tablice prawdy, układy kombinacyjne)
  • Zadania z analizy schematów bramek logicznych i tworzenia tablic prawdy
  • Symulatory logiki cyfrowej do weryfikacji stanów wejść/wyjść (np. narzędzia edukacyjne)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego