Elettronica digitale

Introduzione

In elettronica analogica le variabili elettriche, tensioni e correnti, in un circuito sono funzioni continue, non necessariamente lineari, delle grandezze fisiche che rappresentano; nei circuiti elettronici digitali invece le variabili elettriche assumono solo due valori discreti, indicati convenzionalmente con una coppia di simboli come 0/1 oppure Falso/Vero (False/True), Basso Alto (Low/High), Spento Acceso (Off/On), ecc. Una variabile digitale elementare, con il suo valore 0/1, prende il nome di variabile logica o variabile binaria o bit (bit = binary digit).

L’Algebra di Boole definisce tre operazioni logiche elementari che possono essere eseguite sulle variabili binarie. Tramite queste tre operazioni è possibile realizzare algoritmi logico-matematici come la somma, il confronto tra due numeri binari, ecc. Combinando in maniera opportuna molte operazioni elementari è possibile arrivare allo sviluppo di algoritmi sempre più complessi. In fin dei conti, il calcolo numerico insegna che la moltiplicazione si può ridurre ad una serie di addizioni, che un integrale può essere calcolato con una serie di somme e moltiplicazioni sino al grado voluto di precisione, ecc.

Quindi se si è in grado di costruire circuiti elettronici in grado di effettuare le operazioni logiche elementari, allora è possibile costruire reti digitali contenenti tanti di questi circuiti elementari (spesso veramente tanti!) in grado di elaborare la soluzione di qualsiasi problema che possa essere espresso tramite un algoritmo logico-matematico.

George Boole (Lincoln, 2 novembre 1815- Ballintemple, 8 dicembre 1864) è stato un matematico e logico britannico, ed è considerato il fondatore della logica matematica. La sua opera influenzò anche settori della filosofia e diede vita alla scuola degli algebristi della logica.