排他的論理和回路（EOR回路・XOR回路）をわかりやすく解説！初心者でも理解できる仕組みと動作
生徒
「先生、XOR回路ってよく聞くんですが、普通のOR回路と何が違うんですか？」
先生
「とても良い質問ですね。XOR回路は排他的論理和回路（ハイテキロンリワカイロ）とも呼ばれていて、OR回路とは少し違う動きをするんです。」
生徒
「排他的ってどういう意味なんですか？なんだか難しそうです…。」
先生
「“排他的”というのは“どちらか一方だけ”という意味なんですよ。つまり、XOR回路は、入力が違うときにだけ1を出力する回路なんです。それでは、具体的に仕組みを説明していきましょう！」
1. 排他的論理和回路（EOR回路・XOR回路）とは？
排他的論理和回路（ハイテキロンリワカイロ）は、英語で「Exclusive OR（イクスクルーシブ・オア）」と呼ばれ、略してEOR（イーオーアール）またはXOR（エックスオア）と書きます。
OR回路（オアカイロ）は「どちらかが1なら1」を出力しますが、排他的論理和回路では「どちらか一方が1のときにだけ1」を出力します。つまり、2つの入力が同じなら0、異なれば1という動作をします。
この特性から、XOR回路は“違いを見つける回路”として使われることが多いです。
2. XOR回路の真理値表（シンリチヒョウ）
排他的論理和回路の動作を真理値表で表すと次のようになります。
A | B | 出力Y
0 | 0 | 0
0 | 1 | 1
1 | 0 | 1
1 | 1 | 0
この表を見るとわかるように、「A」と「B」が異なるときだけ出力が1になります。これがXOR（排他的OR）の特徴です。
3. XOR回路の記号と構造
XOR回路の回路図記号は、OR回路の記号にもう1本カーブした線が追加された形になっています。この線は「排他的」を意味しています。
構造的には、AND（アンド）回路、OR（オア）回路、NOT（ノット）回路を組み合わせることで作ることができます。
具体的な論理式（ロンリシキ）は次のようになります。
Y = (A AND ¬B) OR (¬A AND B)
つまり、「Aが1でBが0」または「Aが0でBが1」のときに出力Yが1になります。
4. XOR回路の動きを身近な例で理解しよう
XOR回路を日常生活の例で考えてみましょう。たとえば、部屋の両側にある2つのスイッチで1つの電気を操作する場合を想像してみてください。
片方のスイッチを押すと電気が点き、もう一方を押すと消えます。このとき、2つのスイッチが“違う状態”のときだけ電気が点く――これがまさにXOR回路の動きと同じです。
両方がオフ、または両方がオンのときは電気が消える、という動きになります。
5. XOR回路の論理式（ロンリシキ）と表記方法
XOR回路は次のような式で表されます。
Y = A ⊕ B
この「⊕」の記号は排他的論理和（ハイテキロンリワ）を意味します。読み方は「エックスオア」や「イクスクルーシブオア」と呼ばれます。
また、プログラミング言語などでは「^」という記号を使って表すこともあります。
6. XOR回路と他の論理回路との違い
XOR回路は、AND（アンド）回路やOR（オア）回路と似ていますが、出力のパターンが異なります。
特にOR回路とは混同されやすいですが、OR回路は「どちらかが1なら1」、XOR回路は「どちらか一方だけが1なら1」です。
このように、XOR回路は“両方が同じときはオフになる”という特徴を持っています。
7. XOR回路の応用例
排他的論理和回路は、コンピュータ（コンピュータ）やデジタル回路（デジタルカイロ）の中で幅広く使われています。
- データの誤り検出（パリティチェック）
- 暗号化や復号化の排他的論理演算
- 論理比較装置（トランジスタ回路）
- 加算器（カサンキ）の構成要素（ハーフアダー）
例えば、ハーフアダー（Half Adder：ハーフアダー）という加算回路では、XOR回路が「和（わ）」の計算を担当します。
8. XOR回路の性質と特徴
XOR回路の特徴は、次の3点にまとめられます。
- 入力が異なるときにだけ出力が1になる。
- 入れ替えても結果が変わらない（交換法則が成り立つ）。
- 同じ信号を2回XORすると元の値に戻る（反転の反転）。
この性質を利用して、データの暗号化や通信処理でもXORは使われます。例えば、あるデータと秘密鍵をXORで組み合わせて暗号化し、もう一度同じ鍵でXORを行うと元のデータに戻すことができます。
9. XOR回路を使った加算の仕組み
XOR回路は、加算器（カサンキ）の基本構成要素としても活躍します。特に、1ビットの足し算を行う「ハーフアダー（Half Adder）」では、次のような役割があります。
- XOR回路：和（Sum）を出力する
- AND回路：桁上がり（Carry）を出力する
このように、XOR回路は単なる論理演算だけでなく、コンピュータの計算の基本動作にも欠かせない存在です。
10. XOR回路を理解するためのポイント
XOR回路は、一見するとOR回路に似ていますが、“違うときだけオンになる”という点をしっかり覚えることが大切です。
また、「どちらか一方だけが有効」という性質は、デジタル回路の判断や条件分岐に欠かせない考え方でもあります。
論理和（OR）、論理積（AND）、否定論理積（NAND）、否定論理和（NOR）などと合わせて、XOR回路をしっかり理解することで、コンピュータの仕組みがより深く見えてきます。
