Porta logica

Enciclopedia della Matematica (2013)

porta logica


porta logica circuito elementare dell’elaboratore in grado di ricevere più segnali in ingresso e di emetterne uno solo in uscita sulla base di quelli ricevuti in ingresso e della propria funzione di transizione. Funge da commutatore elettronico: avendo la caratteristica di accettare e generare dati binari, utilizza gli operatori fondamentali dell’algebra di Boole per modificare gli stati logici di ingresso e fornire uno stato logico come risultato in uscita. L’elaboratore opera con stringhe binarie poiché il suo funzionamento elementare dipende da circuiti elettrici bistabili, ossia dotati di due soli stati, lo stato acceso/ON, descritto dal numero 1, e lo stato spento/OFF, descritto da 0. A ciascuna porta logica si può associare una tavola di verità, che fornisce un risultato in uscita in funzione di ciascuna configurazione dei valori in ingresso. Le porte logiche elementari sono tre, ma da queste si possono ricavare per composizione altre porte logiche più complesse che, indicate con il nome inglese del connettivo logico corrispondente, sono:

and: porta logica a due ingressi e una uscita, che fornisce lo stato 1 solo quando gli ingressi sono entrambi 1 e fornisce 0 nei casi restanti. L’operazione corrispondente è detta prodotto logico; il connettivo corrispondente è la congiunzione;

or: porta logica a due ingressi e una uscita, che fornisce lo stato 0 solo quando gli ingressi sono entrambi 0 e fornisce 1 nei casi restanti. L’operazione corrispondente è detta somma logica; il connettivo corrispondente è la disgiunzione;

not: porta a un ingresso e una uscita, che fornisce lo stato 0 se l’ingresso è 1 e viceversa, L’operazione corrispondente è detta complemento; il connettivo corrispondente è la negazione.

A partire da queste porte logiche elementari si possono costruire circuiti più complessi, detti anche circuiti combinatori, tramite l’opportuna connessione tra porte logiche differenti. Per esempio, si può costruire una porta, che riveste una notevole importanza nelle applicazioni con i circuiti logici, detta or esclusivo, o exor (il cui corrispondente connettivo è la disgiunzione esclusiva aut). Tale porta controlla se gli ingressi sono nello stato opposto l’uno dell’altro, fornendo lo stato 1 se gli ingressi sono opposti e 0 se sono uguali.

TAG

Disgiunzione esclusiva

Algebra di → boole

Connettivo logico

Tavola di verità

Exor