אלקטרוניקה ומחשבים – יצחק, ברקת ושוהם כהן אתר מגמת אלקטרוניקה ומחשבים
שער XOR – המדריך המקיף והמלא
מבוא
שער XOR (או בשמו המלא “Exclusive OR”) הוא שער מיוחד במינו. בעוד ששער OR רגיל מוציא 1 כשלפחות אחת מהכניסות היא 1, שער XOR מוציא 1 רק כאשר בדיוק אחת מהכניסות היא 1. זהו שער חשוב במיוחד בעולם המחשבים, במיוחד בפעולות חישוב ובדיקת שגיאות.
עקרון הפעולה
שער XOR עובד על עיקרון של “או זה או זה, אבל לא שניהם”. זה כמו כשאתם צריכים לבחור בין שני דברים – אתם יכולים לבחור באחד מהם, אבל לא בשניהם יחד. למשל, כשאתם נוסעים לעבודה, אתם יכולים לקחת אוטובוס או מונית, אבל לא את שניהם בו-זמנית.
טבלת האמת
הנה כל האפשרויות של שער XOR:
הסבר | יציאה | כניסה B | כניסה A |
שתי הכניסות כבויות – היציאה כבויה | 0 | 0 | 0 |
רק כניסה אחת פעילה – היציאה פעילה | 1 | 1 | 0 |
רק כניסה אחת פעילה – היציאה פעילה | 1 | 0 | 1 |
שתי הכניסות פעילות – היציאה כבויה | 0 | 1 | 1 |
שימושים בעולם האמיתי
שער XOR משמש במגוון יישומים חשובים:
א. במעגלי חיבור בינארי, שער XOR משמש לחיבור ביטים.
ב. במערכות בדיקת שגיאות, לזיהוי שינויים בין שני אותות.
ג. במעגלי הצפנה, שבהם נדרשת השוואה בין ביטים.
מבנה חשמלי
שער XOR מורכב למעשה משילוב של מספר שערים בסיסיים. אפשר לבנות אותו באמצעות שילוב של שערי AND, OR ו-NOT, או באמצעות שערי NAND בלבד.
דוגמת קוד בשפת C
#include <stdio.h>
int main()
{
int input1, input2;
printf("הכנס ערך ראשון (0 או 1): ");
scanf("%d", &input1);
printf("הכנס ערך שני (0 או 1): ");
scanf("%d", &input2);
if ((input1 == 1 && input2 == 0) || (input1 == 0 && input2 == 1))
{
printf("הפלט הוא: 1\n");
}
else
{
printf("הפלט הוא: 0\n");
}
return 0;
}
סיכום
שער XOR הוא דוגמה מצוינת לכיצד שער פשוט יחסית יכול לשמש לפעולות מורכבות ומתקדמות. היכולת שלו לזהות מצבים של “או זה או זה” הופכת אותו לשימושי במיוחד במערכות מחשוב מודרניות.
