Porta logica
Un gate logico è un componente elettronico che può essere usato per condurre elettricità sulla base di una regola. L'uscita del gate è il risultato dell'applicazione di questa regola a uno o più "ingressi". Questi ingressi possono essere due fili o l'uscita di altre porte logiche.
Le porte logiche sono componenti digitali. Lavorano normalmente a due soli livelli di tensione, un livello positivo e un livello zero. Comunemente lavorano in base a due stati: On e Off. Nello stato On, la tensione è positiva. Nello stato Off, la tensione è a zero. Lo stato On di solito usa una tensione nell'intervallo da 3,5 a 5 volt. Questa gamma può essere più bassa per alcuni usi.
Le porte logiche confrontano lo stato dei loro ingressi per decidere quale dovrebbe essere lo stato della loro uscita. Una porta logica è accesa o attiva quando le sue regole sono correttamente soddisfatte. In questo momento, l'elettricità scorre attraverso il gate e la tensione alla sua uscita è al livello del suo stato On.
Le porte logiche sono versioni elettroniche della logica booleana. Le tabelle di verità vi diranno quale sarà l'uscita, a seconda degli ingressi.
Porta logica AND
Le porte AND hanno due ingressi. L'uscita di una porta AND è attiva solo se entrambi gli ingressi sono attivi. Se almeno uno degli ingressi è spento, l'uscita sarà spenta.
Usando l'immagine a destra, se A e B sono entrambi in uno stato On, l'uscita (out) sarà uno stato On. Se A o B sono in uno stato Off, anche l'uscita sarà in uno stato Off. A e B devono essere On perché l'uscita sia On.
| Tabella della verità | ||
| A | B | Uscita |
| Off | Off | Off |
| Su | Off | Off |
| Off | Su | Off |
| Su | Su | Su |
Un'idea generale di un simbolo per una porta logica AND
Porta logica OR
Le porte OR hanno due ingressi. L'uscita di una porta OR sarà accesa se almeno uno degli ingressi è acceso. Se entrambi gli ingressi sono spenti, l'uscita sarà spenta.
Usando l'immagine a destra, se A o B sono On, anche l'uscita (out) sarà On. Se sia A che B sono Off, l'uscita sarà Off.
| Tabella della verità | ||
| A | B | Uscita |
| Off | Off | Off |
| Su | Off | Su |
| Off | Su | Su |
| Su | Su | Su |
Un'idea generale di un simbolo per un OR Logic Gate
Porta logica NOT
La porta logica NOT ha solo un ingresso. Se l'ingresso è On, l'uscita sarà Off. In altre parole, la porta logica NOT cambia il segnale da On a Off o da Off a On. A volte è chiamato un inverter.
| Tabella della verità | |
| A | Uscita |
| Off | Su |
| Su | Off |
Un'idea generale di un simbolo per una porta logica NOT
Porta logica XOR
Le porte XOR hanno due ingressi. L'uscita di una porta XOR sarà vera se solo uno degli ingressi è vero. Se entrambi gli ingressi sono attivi, l'uscita sarà spenta.
| Tabella della verità | ||
| A | B | Uscita |
| Su | Su | Off |
| Su | Off | Su |
| Off | Su | Su |
| Off | Off | Off |
| · v · t · e | |
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Un'idea generale di un simbolo per una porta logica XOR
Domande e risposte
D: Che cos'è un gate logico?
R: Un gate logico è un componente elettronico che può essere utilizzato per condurre elettricità in base a una regola. L'uscita del gate viene determinata applicando questa regola a uno o più ingressi, che possono essere due fili o l'uscita di altri gate logici.
D: Come funzionano i gate logici?
R: Le porte logiche funzionano normalmente a due soli livelli di tensione, un livello positivo e un livello zero. Di solito funzionano in base a due stati: On e Off. Nello stato On, la tensione è positiva e nello stato Off, la tensione è a zero. Lo stato On di solito utilizza una tensione compresa nell'intervallo tra 3,5 e 5 volt, ma questo intervallo può essere inferiore per alcuni usi. Le porte logiche confrontano lo stato dei loro ingressi per decidere quale debba essere lo stato della loro uscita e sono attive quando le loro regole sono soddisfatte correttamente.
D: Che tipo di logica utilizzano le porte logiche?
R: Le porte logiche sono versioni elettroniche della logica booleana, il che significa che le tabelle di verità indicano quale sarà l'uscita a seconda degli ingressi forniti.
D: Tutte le tensioni per uno stato "On" sono uguali?
R: No, non tutte le tensioni per lo stato "On" sono uguali, poiché di solito si utilizza una tensione compresa tra 3,5 e 5 volt, ma questa gamma può essere inferiore per alcuni usi.
D: Tutti i tipi di porte logiche hanno due ingressi?
R: Non necessariamente - alcuni tipi possono avere più di due ingressi, mentre altri possono avere un solo ingresso o nessuno, a seconda dello scopo e del design.
D: L'elettricità scorre sempre attraverso un gate logico quando è attivo?
R: Sì, quando un gate logico è attivo o le sue regole sono soddisfatte correttamente, l'elettricità fluirà attraverso di esso e la sua uscita sarà impostata sul suo livello di tensione di stato attivo (solitamente tra 3-5V).
