KWALIFIKACJA ELM2 - TEST WIEDZY NR 5

PYTANIE NR 38.
Rozważ następujący układ logiczny z bramką AND i NOT:
    A -----|
           |---- (AND) ---- (NOT) ---- Y
    B -----|
Jeżeli A = 1 i B = 0, jaka będzie wartość wyjściowa Y?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Najpierw oblicza się wyjście bramki AND: dla A=1 i B=0 mamy AND(1,0)=0, bo AND daje 1 tylko gdy oba wejścia są równe 1.
Następnie sygnał jest odwracany przez NOT: NOT(0)=1. Dlatego wyjście Y wynosi 1.

Pełne wyjaśnienie:

Układ składa się z dwóch etapów: najpierw sygnały A i B trafiają do bramki AND, a dopiero jej wyjście jest podane na bramkę NOT. Oznacza to funkcję:

Y = NOT(AND(A,B)) = ¬(A ∧ B)

Krok 1 (AND): bramka AND zwraca 1 wyłącznie wtedy, gdy wszystkie wejścia mają wartość 1. Dla A=1 i B=0 warunek nie jest spełniony, więc AND(1,0)=0.

Krok 2 (NOT): bramka NOT (inwerter) odwraca stan logiczny: 0 staje się 1, a 1 staje się 0. Skoro na wejściu NOT jest 0, to na wyjściu otrzymujemy NOT(0)=1.

W konsekwencji Y = 1. Taki układ (AND z inwersją na wyjściu) realizuje funkcję NAND, często spotykaną w praktyce, bo jest bramką uniwersalną.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "Nie można określić" – to typowa pułapka: układ kombinacyjny z idealnymi bramkami ma wynik deterministyczny, a wartości wejść są podane jednoznacznie.
  • "2" – w logice binarnej bramek podstawowych rozważamy tylko wartości 0 lub 1, więc taki wynik nie występuje.
  • "0" (gdyby się pojawiło jako wariant) – odpowiadałoby wyjściu samej bramki AND, ale w tym zadaniu jest jeszcze inwerter NOT, który zmienia 0 na 1.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze czytaj układ etapami zgodnie z przepływem sygnału. Najpierw wyznacz sygnał po AND, dopiero potem zastosuj NOT. To ogranicza błędy wynikające z mylenia kolejności operacji.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Bramka AND realizuje koniunkcję (iloczyn logiczny). Na wyjściu pojawia się 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia mają wartość 1. Jeśli choć jedno wejście ma 0, wynik AND jest 0. To podstawowa reguła tablicy prawdy AND.
Bramka NOT (inwerter) odwraca stan logiczny: zamienia 0 na 1 oraz 1 na 0. Gdy jest połączona za inną bramką, działa na jej wyjściu, więc trzeba najpierw policzyć wynik pierwszej bramki, a dopiero potem wykonać inwersję.
Najpierw liczysz część w nawiasie: A ∧ B (bramka AND). Potem odwracasz wynik: ¬ (bramka NOT). Przykład: jeśli AND daje 0, to po NOT dostaniesz 1. Ta kolejność jest kluczowa w zadaniach egzaminacyjnych.
NAND to negacja iloczynu logicznego: NAND(A,B)=¬(A∧B). Jeśli więc sygnały A i B wchodzą do AND, a wynik AND jest odwracany przez NOT, to cały układ dokładnie spełnia definicję NAND. W schematach bywa to pokazane jako jedna bramka NAND.
W typowych zadaniach z logiki binarnej bramki operują na stanach 0 i 1. Wynik też jest 0 lub 1. Wartość "2" nie należy do tej reprezentacji i zwykle wskazuje na błąd myślenia (przeniesienie intuicji z arytmetyki na algebrę Boole’a).
Jeśli zadanie podaje typ bramek i konkretne wartości wejść (np. A=1, B=0), to układ kombinacyjny jest deterministyczny: zawsze da ten sam wynik. "Nie można określić" pasuje raczej do sytuacji z brakującymi danymi lub stanami nieustalonymi, których tu nie ma.
Najczęściej: (1) pominięcie inwertera i podanie wyniku samego AND, (2) mylenie AND z OR, (3) błędna kolejność liczenia, jakby NOT działał na wejściach, a nie na wyjściu AND, oraz (4) niedokładne śledzenie linii sygnałowych na schemacie blokowym.
Patrz na połączenia: NOT ma jedno wejście, więc jeśli jego wejście jest podłączone do wyjścia bramki AND, to odwracany jest wynik AND. Gdyby odwracane były wejścia, musiałyby być osobne NOT-y na liniach A lub B przed bramką AND.
NAND jest bramką uniwersalną: z samych bramek NAND można zbudować dowolną funkcję logiczną. W praktyce używa się jej w układach cyfrowych (np. w rodzinach TTL/CMOS), w dekoderach, multiplekserach oraz w wielu elementach logiki sterującej. To ważny budulec systemów cyfrowych.
Opanuj tablice prawdy AND/OR/NOT/NAND i ćwicz liczenie "blok po bloku". Pomaga zapisywanie funkcji, np. Y=¬(A∧B), oraz szybkie sprawdzanie przypadków wejść (00, 01, 10, 11). Unikaj zgadywania: konsekwentnie wykonuj kolejne kroki.
info

Około 77% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnio łatwe

Eksperci podkreślają: "Najpierw oblicza się wyjście bramki AND: dla A=1 i B=0 mamy AND(1,0)=0, bo AND daje 1 tylko gdy oba wejścia są równe 1.Następnie sygnał jest odwracany przez NOT: NOT(0)=1."

Źródła:

  • Wikipedia: AND gate – https://en.wikipedia.org/wiki/AND_gate (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: NOT gate – https://en.wikipedia.org/wiki/NOT_gate (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: NAND gate – https://en.wikipedia.org/wiki/NAND_gate (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Dokumentacja dydaktyczna o algebrze Boole’a i tablicach prawdy bramek (AND/OR/NOT/NAND)
  • Karty katalogowe popularnych układów logicznych NAND w rodzinach TTL/CMOS (sekcja: truth table)
  • Ćwiczenia: wyznaczanie wyjść układów kombinacyjnych krok po kroku

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego