XOR 게이트의 이해

Exclusive-OR 게이트라고도 하는 EX-OR 게이트는 디지털 회로에 널리 사용됩니다. XOR 게이트는 입력이 서로에 대해 서로 다른 logic level에 있을 때 high로 출력됩니다. 두 개의 입력 XOR 게이트의 경우 입력이 01 또는 10이면 게이트 출력이 높고 입력이 11 또는 00이면 게이트 출력이 낮습니다.

 

배타적 OR 게이트의 정의, 논리 기호, 진리표에 대해 알아보겠습니다. 

 

 

 

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1. XOR게이트란?

EX OR 게이트 또는 XOR 게이트라고도 하는 배타적 OR 게이트는 표준 로직 게이트를 결합하여 얻어지는 파생 로직 게이트의 한 유형입니다. 2개의 입력과 1개의 출력만 있는 logic gate입니다.

 

XOR 게이트의 경우 두 입력이 같지 않은 경우에만 출력이 HIGH(로직 1)이고 두 입력이 같으면 출력이 LOW(로직 0)입니다.

 

 

 

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2. XOR 게이트 기호

Ex-OR 게이트의 표준 로직 기호는 다음 그림에 같습니다. 

 

 

 

 

 

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3. XOR 게이트 진리표

logic gate의 truth table은 logic gate의 입력 조합과 output 사이의 관계를 지정하는 테이블입니다. XOR 게이트의 진리표는 다음과 같습니다.

 

입력		출력
A	B	Y =  A ⊕ B
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 

 

 

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4. XOR 게이트의 부울 표현식

 

Boolean expression은 logic gate의 입력과 출력 사이의 관계를 제공하는 logic function입니다. XOR 게이트의 부울 표현식은 다음과 같습니다.

 

 

 

따라서 Boolean 함수에 따른 XOR 게이트의 작동은 다음과 같습니다.

• A = 0이고 B = 0일 때 출력 Y = 1 . 0 + 0 . 1 = 0입니다.
• A = 0이고 B = 1일 때 출력 Y = 1 . 0 + 1 . 1 = 1입니다.
• A = 1이고 B = 0일 때 출력 Y = 0 . 0 + 1 .1 = 1입니다.
• A = 1이고 B = 1 일 때 출력 Y = 0 .1 + 1 .0 = 0입니다. 

 

 

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5. XOR 게이트의 등가 논리 회로

XOR 게이트는 2개의 입력이 있는 파생 논리 게이트의 한 유형이기 때문입니다. 따라서 AOI(AND-OR-Inverter) 게이트를 사용하여 구현할 수 있습니다. AOI 로직을 이용한 EX-OR 게이트의 구현은 다음과 같습니다.

 

 

 

이 논리 회로의 출력은 두 입력(A와 B)이 0과 1 또는 1과 0으로 다른 경우에만 HIGH가 됩니다. 두 입력이 같으면, 즉 0과 0 또는 1과 1이면 출력은 LOW가 됩니다. 따라서 이 논리 회로는 XOR 게이트와 동일합니다.

 

 

 

 

 

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6. TTL 및 CMOS 로직의 XOR 게이트 IC

TTL(Transistor-Transistor Logic) 및 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 로직의 EX-OR 게이트 IC 목록은 다음과 같습니다.

 

IC	설명
CD4030	쿼드 2입력 XOR 게이트
CD4070	쿼드 2입력 XOR 게이트
7486 IC	쿼드 2입력 XOR 게이트
74LS86	쿼드 2입력 XOR 게이트
741G86	단일 2개 입력 XOR 게이트
74136 DIP	쿼드 2입력 XOR 게이트(오픈 컬렉터 출력 포함)
74386 DIP	쿼드 2입력 XOR 게이트

 

 

7. XOR 게이트의 적용

 

XOR 게이트는 다양한 디지털 전자 회로에 널리 사용됩니다. XOR 게이트의 몇 가지 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 바이너리 가산기 회로(half-adder 및 full-adder)에 사용됩니다.
• 의사 난수 코드 생성기를 구현하는 데 사용됩니다.
• 또한 PLC와 같은 로직 장치에서 두 가지 로직 상태를 비교하고 결정을 내리는 데 사용할 수 있습니다.
• XOR 게이트는 다양한 유형의 계산 회로를 구현하는 데 사용됩니다.