In elettronica e informatica, per porta logica si intende un circuito elettronico molto semplice che ha il compito di eseguire una delle operazioni logiche booleane elementari quali NOT, AND, OR, XOR, NOR, NAND, XNOR. Queste costituiscono le operazioni più comuni per esprimere una funzione logica.
In genere le porte più utilizzate sono le NAND e NOR, ovvero AND e OR negate. Si noti che le operazioni NAND e NOR costituiscono un insieme funzionalmente completo di operatori logici, ovvero consentono di rappresentare qualunque funzione logica possibile. Comunque all'atto pratico, la scelta dei tipi di porta da utilizzare è determinata dalla necessità di minimizzare il numero di componenti necessari al circuito; ad esempio, se nella stesura finale dello schema elettrico di un progetto mancasse solo una porta NOT e fosse ancora disponibile una delle quattro porte NAND contenute in un componente, si realizza la porta NOT mancante, unendo gli ingressi della NAND disponibile, sfruttandola come NOT, risparmiando così un elemento.
TABELLA DI VERITÀ:
Le tabelle di verità sono un metodo semplice per minimizzare le funzioni logiche. Innanzitutto servono per capire gli stati logici delle varie porte logiche in modo sbrigativo e di facile comprensione.
PORTA "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.
Tabella di verità:
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IMPUT |
OUTPUT |
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A |
B |
A * B |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
PORTA "NAND":
Al contrario la porta NAND restituisce la negazione di una porta AND e quindi restituisce 0 solo quando tutti i valori in ingresso sono 1.
Tabella di verità:
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IMPUT |
OUTPUT |
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A |
B |
A * B |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
PORTA "OR":
OR è una porta logica che riceve in ingresso almeno 2 valori e restituisce 1 se almeno un valore di ingresso ha valore 1.
Tabella di verità:
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IMPUT |
OUTPUT |
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A |
B |
A + B |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
PORTA "NOR":
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.
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IMPUT |
OUTPUT |
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A |
B |
A + B |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
0 |
PORTA "XOR":
XOR (eXclusive OR) è una porta logica che riceve in ingresso "n" valori e restituisce "1" in uscita se e solo se, il numero di ingressi che presentano il valore logico "1" è dispari.
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IMPUT |
OUTPUT |
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A |
B |
o A o B |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
PORTA "XNOR":
XNOR (eXclusive NOR), se le proposizioni sono entrambe vere o entrambe false. Ha il significato di: "se e solo se", "solo nel caso che", "condizione necessaria e sufficiente". Il circuito che realizza l'equivalenza è un circuito di parità, cioè se i bit in ingresso sono in numero pari, il risultato è 1 logico, se dispari 0.
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IMPUT |
OUTPUT |
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A |
B |
o A o B neg. |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
PORTA "NOT":
Porta logica che inverte il
segnale in ingresso.
Questa porta logica ha un solo ingresso ed una uscita che sarà 1 se
l'ingresso è 0 o 0 altrimenti.
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IMPUT |
OUTPUT |
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A |
NOT A |
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0 |
1 |
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1 |
0 |