بوابة XNOR المنطقية

بوابة XNOR

ما هي بوابة XNOR المنطقية

هي بوابة تتكون من شقين الشق الأول هو بوابةNOR(وتعني بوابةOR+ بوابة النفي N ) والشق الأخر(X) وهو يعني Exclusive ويطلق على هذه البوابة اسم بوابة التكافؤ أو بوابة التساوي كما يطلق عليها بوابة اختيار حصري سالبة؛وتكون هذه البوابة عبارة عن بوابة عدم التكافؤ (XOR Gate) متبعة بوابة نفي(Not gate).

جدول بوابة XNOR

يتضح لنا من الجدول السابق أن هذه البوابة لها مدخلين أو أكثر ولها مخرج واحد يكون الخرج لها يساوي (1) عند تساوي المدخلين سواء كان القيمة للمدخلين معا تساوي 0 أو 1؛بينما يكون الخرج لهذه البوابة يساوي (0) عند عدم تساوي أو عدم تكافؤ أو إختلاف قيمة المدخلين

رمز بوابة XNOR

نلاحظ من الشكل السابق أن رمز البوابة XNOR هو نفسه رمز البوابة XOR ولكن يزيد عليه (Bubble) بإضافة بوابة Not gate قبل الخرج ليكون الخرج هو العكس لبوابة XOR؛ويكون الرمز البوليني للبوابة XNOR هو نفس الرمز البوليني للبوابة XOR ولكن مع إضافة شرطة فوقه لبيان العكس أو النفي.

جدول بوابة XNOR بثلاث مداخل

يكون الخرج يساوي واحد عندما يكون هناك عدد زوجي من المداخل يساوي (1)؛بمعنى أنه إذا كان مدخلين من الثلاث مداخل يساويان 1 يكون الخرج لبوابة 1 أما إذا كان مدخل واحد فقط أو الثلاث مداخل معا يساويان 1 يكون الخرج لهذه البوابة يساوي 0؛يجب ملاحظة ان العدد الزوجي يشمل الصفر ويكون خرج هذه البوابة يساوي أيضا (1) إذا كانت الثلاث مداخل لهذه البوابة تساوي (0).

أما عندما يكون هناك مدخل زائد عن الحاجة يجب ربطه ب 0 فولت (Logic 0)؛ولكن هناك خطأ كبير لو تم ربطه بمدخل أخر (أي دمج مدخلين مع بعض) لأنك بذلك تعمل تكرار للمدخل نفسه مما يؤثر على عمل البوابة XNOR.

بوابة XNOR المنطقية من البوابات الرئيسية

للحصول على بوابة XNOR من البوابات الرئيسية هناك أكثر من طريقة مثل الحصول عليها من خلال بوابة AND مع بوابة أخري AND ولكن يكون عند المدخلين لها بوابتين Not gate ثم بوابة OR.

بوابة XNOR المنطقية من بوابة NAND

يمكن بناء البوابة XNOR من خلال البوابة NAND فقط حيث ان بوابة NAND تستخدم في الحصول على العديد من البوابات الأخرى.

أنواع بوابة XNOR المنطقية

هناك نوعان للبوابة XNOR النوع الاول هو عبارة عن عائلة TTL Logic Types مثل 74LS266 Quad 2-input ؛وعائلة CMOS Logic Types مثل CD4077 Quad 2-input؛وبها 4 XNOR و 2-input ؛ كل بوابة يمكن لها أن تعمل بشكل منفصل عن الباقين ولكن يجب توصيل رقم 7 بالأرضي Ground وتوصيل رقم 14 ب VCC.

داتا شيت بوابة XNOR المنطقية

سوف نتعرض لأهم المصطلحات الموجودة في داتا شيت بوابة XNOR المنطقية وسوف نأخذ DM74LS266 كمثال:

مصطلح Quad 2-input Exclusive-NOR Gate ويعني بوابة التكافؤ بمدخلين.

مصطلح With Open-Collector Output إذا كانت البوابة من النوع عائلة TTL Logic Types أما إذا كانت من عائلة CMOS Logic Types نجد مصطلح Open-Drain فماذا يعني ذلك المصطلح في كلتا العائلتين؟

معنى Open-Collector أو Open-Drain

لتوضيح معنى Open-Collector أو Open-Drain يجب علينا معرفة الوضع العادي للعائلات بدون وجود هذا المصطلح في الداتا شيت هو أن أي بوابة في بعض الحالات يكون الخرج (1) يعنى 5 فولت وفي بعض الحالات الاخرى يكون الخرج (0) يعني 0 فولت لأننا لو فحصنا البوابة نجد التالي أن IC Output يدخل على الترانزستور( Collector له متصل بمقاومة وتلك المقاومة متصلة ب باور سبلاي 5 فولت )عندما يكون الترانزستور في حالة Cut off يكون الخرج 1 حيث أنه في هذه الحالة سوف يكون موصل ب 5 فولت وعندما يكون الترانزستور في حالة Saturation يكون موصل بالأرضي GND وبالتالي يكون الخرج 0.

أما في وضع Open سواء كان Open-Collector أو Open-Drain يكون الخرج (0) ولكن لا يكون هناك (1) سوف تعطينا نتيجة غير معرفة؛ولتوضيح ذلك نجد ان الدائرة للترانزستور ال Collector له غير متصل ب باور سبلاي 5 فولت.

ولحل هذه المشكلة يجب عليك عمل دائرة خارجية مكونة من باروسبلاي 5 فولت ومقاومة وتوصيلها بال IC وفي هذه الحالة يمكن أن يكون خرج البوابة (0) أو (1)؛لذلك يجب عليك قراءة الداتا شيت جيدا وإذا رأيت مصطلح Open-Collector أو Open-Drain يجب عليك عمل الدائرة السابقة للحصول على نتيجة صحيحة.

تطبيقات بوابة XNOR

تستخدم بوابة XNOR كعاكس للأرقام inverter.
تستخدم في عملية التشفير والتكويد.

المصادر

الالكترونيات الرقمية: البوابات المنطقية- بوابة XNOR

دورة الالكترونيات الرقمية للمهندس وليد عيسى.

إلكترون باشا