Das Exklusiv-Oder-Gatter - Das unbekannte Genie

 

Materialbedarf

 

Anz. Bezeichnung Datenblatt
1 Batterie/Spannungsquelle 9V  
1 CMOS-IC 4070
1 Widerstand 470 Ohm  
1 Widerstand 10 kOhm  
4 Widerstand 1,0 MOhm  
1 Elektrolytkondensator 10 µF / 16 V  
4 Mikrotaster
1 Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm 3mm, 5mm

 

 

Grundlagen

 

Das Exklusiv-Oder-Gatter führt unter den Logikgattern ein klein wenig ein Schattendasein. Meist wird es nur als Addierer verwendet. Bedingt durch die besondere Funktion dieses Logikgatters sind aber noch erheblich mehr Anwendungen möglich.

 

 

Ein programmierbarer Inverter

 

 

Man kann das XOR-Gatter zum Beispiel als programmierbaren Inverter einsetzen. Gibt es Anwendungen wo mal ein Signal invertiert oder mal nicht invertiert werden soll, so kann man dies hiermit lösen. Je nachdem, wie man die Brücke am zweiten Eingang setzt, wird das Signal unverfälscht oder invertiert weiter gegeben.

Mit S1 wird ein Testsignal eingegeben welches dann durch D1 entweder direkt oder invertiert wiedergegeben wird.

Eine Anwendung wäre z.B. ein Display welches, je nach Umgebungshelligkeit, Normal oder invertiert dargestellt werden soll.

 

 

Das Exklusiv-Oder-Gatter taktet

 

 

Da man das XOR-Gatter auch als Inverter einsetzen kann, drängt sich förmlich eine Anwendung auf. Nämlich der Einsatz als Taktgeber, so wie er auf diesen Seiten häufiger verwendet wird.

Die ersten beiden Gatter bilden hierbei den Taktgeber und wurden entsprechend als Inverter verschaltet. Das dritte Gatter wurde einfach als LED-Treiber eingesetzt und leitet so nur den aktuellen Taktzustand an die Leuchtdiode weiter.

 

 

Gerade oder ungerade?

 

 

Eine sehr interressante Anwendung des Exklusiv-Oder-Gatters ist die Prüfung der Parität. Also, ob eine gerade oder eine ungerade Anzahl von Eingängen ein 1-Signal führen.

Hier werden 4 Signale geprüft, dargestellt durch S1-S4. Wird eine ungerade Anzahl von Tastern gleichzeitig betätigt, so leuchtet die LED auf. Bei einer geraden Anzahl bleibt diese entsprechend dunkel.

Mit Hilfe dieser Schaltung kann man z.B. grob prüfen, ob eine Datenübertragung erfolgreich war. Bei Speicherbausteinen wird intern mit dieser Methode geprüft, ob die Speicherzelle noch in Ordnung ist. Daher haben viele Speicher auch 9 Bit. 8 für die Daten und ein Prüfbit.

 

Wird fortgesetzt ...

 

 

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