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PORTE LOGICHE In elettronica digitale e informatica, una porta logica 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: 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. 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 package 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 package, si realizza la porta NOT mancante, unendo gli ingressi della NAND disponibile, sfruttandola come NOT, risparmiando così un package. Anche se nella pratica poco usate, esistono porte logiche pneumatiche e porte logiche molecolari che utilizzando DNA come input/output. Alcune porte logiche hanno la loro uscita configurata elettricamente in modo particolare, sono definite open collector, ovvero a collettore aperto. In questi dispositivi, il collettore del transistor costituente l'uscita della porta non è collegato al positivo dell'alimentazione, ma è volante rispetto al circuito interno. Questa configurazione permette di utilizzare la porta per pilotare direttamente dispositivi vari, quali relè, LED, ecc, sempreché il valore di corrente assorbita dal dispositivo pilotato sia compatibile con quello fornito dal transistor di uscita. Un vantaggio ulteriore è costituito dal valore di tensione accettato dal transistor, normalmente superiore a quella di alimentazione del circuito integrato, pertanto, in un circuito composto da dispositivi TTL alimentato a 5 volt, utilizzando una porta open collector, è possibile per esempio, ottenere un'onda quadra di ampiezza 12 o più volt, prelevandola dal collettore opportunamente collegato tramite una resistenza pull-up ad una tensione positiva del valore desiderato, oppure pilotare un relè, collegando uno dei capi della sua bobinasull'uscita della porta, e l'altro capo all'alimentazione positiva, di valore adeguato al suo funzionamento. Una delle porte più comuni, ampiamente utilizzata, definita HEX INVERTER BUFFER DRIVER (6 NOT in un package) è il 7406. Una regola generale, piuttosto importante ai fini di preservare il circuito realizzato da eventuali momentanei disturbi casuali, è di collegare a massa gli ingressi delle porte rimaste inutilizzate nei vari package (in particolare le porte CMOS). |
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