Porte logiche
by Matteo
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Introduzione
Una porta logica, in elettronica digitale e informatica, è un circuito digitale in grado di implementare (cioè di realizzare, simulandone la “logica matematica” mediante opportuni controlli su segnali elettrici) una particolare operazione logica di una o più variabili booleane.
In base al numero di ingressi, che rappresentano il numero di variabili che una porta logica può ricevere in input, le porte logiche si possono classificare in:
- porte a due variabili: AND, OR, EXOR, NOR, NAND e EXNOR;
- porte a singola variabile: NOT e BUFFER.
In particolare le porte OR, AND e NOT costituiscono un insieme funzionalmente completo: attraverso gli operatori logici che implementano è possibile generare qualsiasi funzione logica.
AND
AND è una porta logica che riceve in ingresso almeno due valori e restituisce 1 solo se tutti i valori di ingresso hanno valore 1. Viene chiamata in italiano “porta di necessità” perché appunto NECESSITA che i valori in entrata siano uguali affinché il valore d’uscita sia verificato.Il valore uscente si può trovare tramite la formula Y=A*B in cui Y è l’output, con tre input Y=A*B*C e così via.
| Input | Output | |
| A | B | Y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
NAND
Al contrario la porta NAND restituisce la negazione di una porta AND, quindi restituisce 1 quando negli ingressi è presente lo 0, e 0 solo quando tutti i valori in ingresso sono 1. Il valore uscente si può trovare tramite la formula Y=1-(A*B) in cui Y è l’output, con tre input Y=1- (A*B*C) e così via.
| INPUT | OUTPUT | |
 |
 |
 |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
OR e NOR
OR è una porta logica che riceve in ingresso almeno 2 valori e restituisce 1 se almeno un valore di ingresso ha valore 1. Viene chiamata in italiano “porta di sufficienza” perché appunto è SUFFICIENTE che almeno uno dei [due o più] valori in entrata sia verificato affinché il valore in uscita sia vero.
Al contrario la porta NOR restituisce la negazione di una porta OR e quindi restituisce 1 solo quando tutti i valori in ingresso sono 0.
| INPUT | OUTPUT | |
|
|
 |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
| INPUT | OUTPUT | |
|
|
 |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
EXOR e EXNOR
EXOR (EXclusive OR) è una porta logica che riceve in ingresso “n” valori e restituisce “1” in uscita se, e solo se, vi è almeno un ingresso che differisce dagli altri.
Segue la tavola di verità di una porta XOR a “n=2” ingressi:
| INPUT | OUTPUT | |
| A | B | o A o B |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
| INPUT | OUTPUT | |
| A | B | o A o B neg. |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
NOT
E una porta logica che inverte il segnale in ingresso.
| INPUT | OUTPUT |
| A | NOT A |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
Poi le porte logiche si possono combinare
Published: May 6, 2019
Latest Revision: May 6, 2019
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