KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 4.
Którego symbolu graficznego należy użyć, aby przedstawić na schemacie układu cyfrowego bramkę logiczną, której wyjście Y=1 tylko wtedy, gdy A = B?
Ilustracja przedstawia cztery symbole graficzne bramek logicznych, które są używane w schematach układów cyfrowych.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Warunek "Y=1 tylko wtedy, gdy A=B" oznacza, że wyjście ma stan wysoki przy zgodności wejść: (0,0) oraz (1,1), a stan niski przy różnicy: (0,1) i (1,0). Tę funkcję realizuje bramka równoważności (XNOR), czyli negacja XOR, więc należy wybrać symbol odpowiadający XNOR.

Pełne wyjaśnienie:

Wyrażenie "Y=1 tylko wtedy, gdy A=B" opisuje funkcję logiczną, w której wynik jest równy 1, gdy oba wejścia mają ten sam stan logiczny. To dokładnie definicja bramki równoważności, nazywanej też XNOR (exclusive NOR), czyli negacji bramki XOR.

Najprościej potwierdzić to tablicą prawdy:

  • gdy A=0 i B=0, to A=B, więc Y=1
  • gdy A=0 i B=1, to A≠B, więc Y=0
  • gdy A=1 i B=0, to A≠B, więc Y=0
  • gdy A=1 i B=1, to A=B, więc Y=1

Z tego wynika, że poprawnym wyborem jest symbol bramki, który odpowiada funkcji "zgodność" (XNOR). W praktyce na schematach XNOR bywa przedstawiana jako symbol XOR z dodatkowym kółkiem (negacją) na wyjściu, ponieważ XNOR = NOT(XOR). Właśnie ta relacja jest typowym źródłem pomyłek.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi mogą kusić, ale są błędne?

  • Symbol XOR: daje 1, gdy wejścia są różne, czyli realizuje A≠B, a nie A=B.
  • Symbol AND: daje 1 tylko dla (1,1), więc nie spełnia warunku (0,0) → 1.
  • Symbol OR: daje 1 dla (0,1), (1,0), (1,1), więc nie spełnia warunku zgodności i dodatkowo błędnie daje 1 przy różnicy.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się równość "A=B", zawsze sprawdź oba przypadki zgodności: 1=1 i 0=0. Jeśli oba mają dawać 1, myśl o XNOR (równoważności), a nie o AND.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Warunek A=B oznacza zgodność stanów: oba wejścia są takie same. Dla dwóch sygnałów binarnych daje to przypadki 0 i 0 oraz 1 i 1. Jeśli zadanie mówi, że wtedy wyjście ma być 1, chodzi o funkcję równoważności (XNOR).
Dla funkcji "równe" (XNOR):
00 → 1
01 → 0
10 → 0
11 → 1.
Kluczowe jest to, że wyjście jest wysokie zarówno dla zgodności 1=1, jak i 0=0.
XNOR to negacja XOR, więc często rysuje się ją jak XOR, ale z kółkiem negacji na wyjściu. XOR nie ma kółka na wyjściu. Zawsze jednak warto potwierdzić wybór tablicą prawdy, bo symbole mogą się różnić zależnie od konwencji.
Bramka AND daje 1 tylko dla 11. Warunek A=B obejmuje też przypadek 00, a w nim AND daje 0. Jeśli zadanie wymaga Y=1 dla 00 i 11, AND odpada, a pasuje bramka równoważności (XNOR).
Tak. Nazwa "bramka równoważności" opisuje działanie (wyjście 1 przy zgodności wejść), a skrót XNOR opisuje to samo od strony algebraicznej: jest to NOT(XOR). W zadaniach spotyka się obie nazwy.
Jedna z postaci to suma iloczynów: Y = (A·B) + (¬A·¬B). Intuicyjnie: wyjście jest 1, gdy oba są 1 albo oba są 0. To równoważne funkcji XNOR, czyli Y = ¬(A ⊕ B).
XNOR służy do wykrywania zgodności dwóch sygnałów, np. porównania stanów dwóch czujników, sprawdzania poprawności przesyłu bitu, prostych komparatorów 1-bitowych oraz blokad logicznych, gdzie reakcja następuje tylko przy zgodności wejść.
Najczęściej myli się XNOR z XOR (bo oba dotyczą "porównania"). Drugi błąd to wybór AND, bo kojarzy się z przypadkiem 11, ale pomija się 00. Pomaga szybkie sprawdzenie dwóch kluczowych wierszy: 00 i 11.
Tak: sprawdź jeden przypadek zgodności, np. 00. XOR dla 00 daje 0, a XNOR dla 00 daje 1. Jeśli zadanie wymaga jedynki przy równości, to wskazuje na XNOR. To skrót myślowy, ale zwykle działa.
Najlepiej nauczyć się par: funkcja ↔ tablica prawdy ↔ symbol. Ćwicz rozpoznawanie XOR/XNOR i bramek z negacją (kółko na wejściu/wyjściu). W zadaniach z numerami z rysunku zawsze najpierw ustal funkcję z opisu, a dopiero potem dopasuj symbol.
info

Około 52% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Warunek "Y=1 tylko wtedy, gdy A=B" oznacza, że wyjście ma stan wysoki przy zgodności wejść: (0,0) oraz (1,1), a stan niski przy różnicy: (0,1) i (1,0)."

Źródła:

  • Wikipedia (EN): XNOR gate — opis funkcji i tablica prawdy, https://en.wikipedia.org/wiki/XNOR_gate (dostęp: 2026-02-27)
  • All About Circuits: Logic Gates — omówienie XOR/XNOR i tablic prawdy, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-3/logic-gates/ (dostęp: 2026-02-27)
  • Electronics Tutorials: Logic XNOR Gate — opis działania i tablica prawdy, https://www.electronics-tutorials.ws/logic/logic_7.html (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręcznik/kompendium z podstaw techniki cyfrowej (bramki, tablice prawdy, symbole)
  • Noty katalogowe bramek logicznych (rodziny 74xx/40xx) z opisem funkcji XNOR
  • Ćwiczenia z rysowania i interpretacji schematów logicznych w narzędziach CAD/EDA

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego