门 | GATE-CS-2006 |问题 28

该问题为2006年GATE计算机科学考试的问题28。该问题涉及数字逻辑电路设计的基础知识。

问题描述

给定两个2输入AND门和一个2输入OR门，设计一个电路，将两个输入A和B进行异或操作，结果输出到Z。

解决方案

初看起来可能会觉得需要使用三个2输入XOR门来实现，但事实上可以使用两个2输入XOR门和一个2输入AND门来实现。具体步骤如下：

1. 将A和B分别输入到两个2输入XOR门的输入端。
2. 将A和B分别输入到两个2输入AND门的两个输入端，并将结果输入到第二个2输入XOR门的两个输入端。
3. 将两个2输入XOR门的输出端连接到一个2输入OR门的输入端。
4. 将2输入OR门的输出端作为输出引脚Z。

下面是相应的逻辑电路设计的代码片段，使用Verilog HDL实现：

module xor2(input A, input B, output Y);
    assign Y = A ^ B;
endmodule

module and2(input A, input B, output Y);
    assign Y = A & B;
endmodule

module or2(input A, input B, output Y);
    assign Y = A | B;
endmodule

module xor2_x(input A, input B, output Y);
    wire temp1, temp2;
    xor2 xor1(A, B, temp1);
    and2 and1(A, B, temp2);
    xor2 xor2(temp1, temp2, Y);
endmodule

module xor_gate(input A, input B, output Z);
    wire temp1, temp2;
    xor2_x xor_x1(A, B, temp1);
    xor2_x xor_x2(temp1, 1'b1, Z);
endmodule

总结

通过这个问题，我们可以更深入地了解数字逻辑电路以及如何使用逻辑门来实现复杂的逻辑功能。在实际设计中，我们需要灵活使用各种逻辑门以及组合它们的输入输出端口，以实现所需的功能。