KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 15.
Które przebiegi czasowe układu kombinacyjnego odpowiadają układowi kombinacyjnemu realizującemu funkcję Q1 = I1⊕ I2?
Ilustracja przedstawia cztery zestawy przebiegów czasowych, oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Funkcja XOR (I1 ⊕ I2) przyjmuje stan wysoki tylko wtedy, gdy wejścia mają różne stany logiczne: 0/1 lub 1/0. Gdy I1 = I2 (0/0 albo 1/1), na wyjściu Q1 jest 0. Dlatego poprawny jest zestaw przebiegów, w którym Q1 jest "1" dokładnie w tych przedziałach, gdzie I1 i I2 się różnią (zestaw C).

Pełne wyjaśnienie:

Układ kombinacyjny realizujący funkcję Q1 = I1 ⊕ I2 działa jak bramka XOR (alternatywa wykluczająca). Najważniejsza własność XOR jest prosta: wyjście jest w stanie 1 wtedy i tylko wtedy, gdy wejścia są różne.

Można to zapisać tabelą prawdy:

  • I1=0, I2=0 → Q1=0
  • I1=0, I2=1 → Q1=1
  • I1=1, I2=0 → Q1=1
  • I1=1, I2=1 → Q1=0

Jak przełożyć to na przebiegi czasowe? Dzielisz oś czasu na odcinki, w których wejścia mają stałe poziomy logiczne (między zboczami). W każdym takim odcinku porównujesz wartości I1 i I2:

  • Jeśli w danym przedziale czasu jedno wejście ma 1, a drugie 0, to Q1 musi być 1.
  • Jeśli oba są 0 lub oba są 1, to Q1 musi być 0.

Poprawny zestaw przebiegów to taki, w którym wyjście "zapala się" dokładnie na czas niezgodności stanów wejść i "gaśnie", gdy wejścia są równe. Odpowiedź "zestaw C" spełnia tę zasadę.

Dlaczego pozostałe zestawy są błędne (typowe błędy)? Jeśli któryś przebieg pokazuje Q1=1 także wtedy, gdy oba wejścia są jednocześnie 1, to odpowiada raczej OR niż XOR. Jeśli Q1=1 tylko przy jednoczesnych jedynkach, to jest to AND. Jeśli Q1 jest stałą negacją jednego z wejść albo reaguje na zbocza (a nie na aktualne poziomy), to nie jest to układ kombinacyjny XOR dla danych wejść.

Wskazówka egzaminacyjna: nie zgaduj "na oko". Zaznacz 2–3 przedziały czasu, w których (1) wejścia są równe 0/0, (2) równe 1/1 oraz (3) różne 0/1 lub 1/0, i sprawdź, czy Q1 w tych samych chwilach ma odpowiednio 0, 0 i 1.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Bramka XOR (alternatywa rozłączna) daje na wyjściu stan 1 tylko wtedy, gdy jej wejścia są różne. Symbol oznacza właśnie tę operację. Dla równych wejść (0/0 lub 1/1) wynik jest 0.
Podziel czas na odcinki między zboczami wejść. W każdym odcinku porównaj I1 i I2: jeśli są różne, Q1 ma być 1; jeśli są równe, Q1 ma być 0. To metoda odporna na "zgadywanie" z kształtu wykresu.
Bo OR też daje 1, gdy "coś jest jedynką", więc intuicyjnie wygląda podobnie. Różnica kluczowa: OR daje 1 także dla 1/1, a XOR w tym przypadku daje 0. Na przebiegach czasowych najłatwiej sprawdzić fragmenty, gdy oba wejścia są jednocześnie wysokie.
Tabela prawdy XOR to: 0/0→0, 0/1→1, 1/0→1, 1/1→0. Warto ją zapamiętać jako zasadę: "jedynka jest wtedy, gdy wejścia się różnią". To bezpośrednio przekłada się na poprawny wybór przebiegów czasowych.
Stan wysoki pojawia się w tych przedziałach czasu, w których dokładnie jedno wejście ma 1. Gdy oba wejścia mają 0 albo oba mają 1, wyjście XOR musi być 0. Na wykresie szukasz więc obszarów "niezgodności" poziomów wejściowych.
Najczęściej uczniowie porównują sygnały w różnych chwilach (przesunięcie wzroku względem osi czasu) albo pomijają krótkie odcinki między zboczami. Pomaga zaznaczenie pionowych linii w momentach zmian wejść i ocena wartości w tych samych przedziałach.
XOR jako bramka logiczna jest układem kombinacyjnym: wyjście zależy wyłącznie od bieżących stanów wejść, bez pamięci. Jeśli w zadaniu pojawia się "reakcja na zbocza" lub stan zależny od historii, to wskazuje na układ sekwencyjny, a nie czyste XOR.
Wybierz kilka charakterystycznych odcinków: (1) gdy I1=I2=0, (2) gdy I1=I2=1, (3) gdy I1≠I2. Jeśli w odpowiedzi Q1 ma odpowiednio 0, 0 i 1 w tych samych odcinkach, zestaw jest spójny z XOR. To szybka kontrola egzaminacyjna.
XOR bywa używany do wykrywania różnicy dwóch sygnałów (np. "czy dwa czujniki dają różne stany"), do prostych testów zgodności bitów oraz jako element funkcji sumy modulo 2 w układach cyfrowych. W diagnostyce pomaga sygnalizować niezgodność stanów.
Najczęściej mylone są: OR (1 także dla 1/1), AND (1 tylko dla 1/1), XNOR (negacja XOR: 1 dla równych), oraz NOT (odwracanie jednego sygnału). W zadaniach z przebiegami kluczowe jest sprawdzanie przypadków 1/1 oraz 0/0.
info

Około 35% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Funkcja XOR (I1 ⊕ I2) przyjmuje stan wysoki tylko wtedy, gdy wejścia mają różne stany logiczne: 0/1 lub 1/0."

Źródła:

  • Wikipedia: Exclusive or – prawda logiczna i tabela prawdy, https://en.wikipedia.org/wiki/Exclusive_or (dostęp: 2026-03-05)
  • All About Circuits: XOR Gate (działanie i tabela prawdy), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-3/exclusive-or-gate/ (dostęp: 2026-03-05)
  • Wikipedia (PL): Alternatywa rozłączna, definicja i własności, https://pl.wikipedia.org/wiki/Alternatywa_roz%C5%82%C4%85czna (dostęp: 2026-03-05)

Materiały:

  • Podręczniki do techniki cyfrowej: bramki logiczne i tabele prawdy
  • Zadania z odczytu przebiegów czasowych dla układów kombinacyjnych
  • Notatki/arkusze ćwiczeń z funkcji boolowskich i podstaw algebry Boole’a

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego