Diagnostyka układu z bramkami logicznymi polega na porównaniu tego, co powinno pojawić się na wyjściu (wynik funkcji logicznej), z tym, co faktycznie zmierzono testerem stanów logicznych.
Dla bramki AND obowiązuje zasada: na wyjściu pojawia się "1" tylko wtedy, gdy wszystkie jej wejścia są w stanie "1". W każdym innym przypadku wyjście powinno mieć stan "0". Jeżeli z tabeli pomiarów wynika, że dla kombinacji wejść spełniających warunek AND wyjście nie przechodzi w "1" (albo odwrotnie: dla niespełnionego warunku pojawia się "1"), to zachowanie jest niezgodne z tabelą prawdy AND.
W zadaniach tego typu kluczowe jest także sprawdzenie, czy pozostałe bramki w układzie zachowują się zgodnie ze swoimi funkcjami. Jeśli bramki typu NOR, NAND i Ex-OR (XOR) wykazują zgodność (np. NAND daje negację AND, NOR daje negację OR, a XOR daje "1" tylko dla różnych stanów wejść), a rozbieżność dotyczy wyłącznie elementu, który powinien realizować AND, to logiczny wniosek brzmi: uszkodzona jest bramka AND.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne w takim przypadku?
- NOR ma wyjście "1" tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia są "0"; w innych przypadkach daje "0". Jeżeli pomiary nie pasują do AND, ale pasują do tej reguły, to NOR nie jest źródłem usterki.
- NAND jest negacją AND: daje "0" wyłącznie wtedy, gdy wszystkie wejścia są "1". Typowym błędem jest pominięcie tej negacji i mylenie NAND z AND.
- Ex-OR (XOR) (dla dwóch wejść) daje "1", gdy wejścia są różne. Uczniowie często mylą XOR z OR, ale tabela pomiarów pozwala je odróżnić.
Na egzaminie warto pracować metodycznie: (1) odczytaj wejścia danej bramki z tabeli, (2) wyznacz oczekiwane wyjście z jej tabeli prawdy, (3) porównaj z pomiarem, (4) dopiero wtedy wskaż uszkodzony element.
