Le porte logiche sono componenti chiave che fanno parte di un circuito digitale. In sostanza, una porta logica aiuta a definire una sequenza logica di azioni che si verificano in determinate circostanze. La tipica porta logica fornirà un’uscita e due ingressi come parte della sequenza logica. Inoltre, i circuiti digitali funzioneranno a diversi livelli di tensione, utilizzando almeno una delle due condizioni binarie in una data esecuzione della sequenza.
A partire dal 2008, ci sono un totale di sette diverse configurazioni per la porta logica. Ognuno è progettato per gestire varie combinazioni e sequenze di risposta logica che aiutano il circuito digitale a funzionare con un’efficienza ottimale. Poiché il comando logico varierà a seconda delle circostanze, un circuito digitale spesso impiega diverse se non tutte queste sette configurazioni.
La porta AND viene utilizzata quando si accerta che i due ingressi e le uscite siano simili. Ad esempio, se entrambi gli input vengono giudicati positivi e anche l’output viene determinato come positivo, sarà presente il protocollo AND. Al contrario, la porta logica OR indica che c’è una differenza tra gli ingressi e l’uscita che è almeno diversa e molto probabilmente diametralmente opposta.
La porta OR esclusivo è una porta logica che funziona essenzialmente nello stesso modo in cui funziona un confronto aut-or in linguistica. Con questo tipo di schema logico, l’uscita può essere positiva mentre anche uno degli ingressi, ma non entrambi, è positivo. A differenza della porta AND, tutti e tre gli elementi non devono essere identici a una porta OR esclusivo, ma almeno un input deve concordare con l’output.
La porta NOT inverte sostanzialmente la sequenza logica, ed è caratterizzata dall’utilizzo di un singolo ingresso anziché di due. Una porta NAND combina elementi sia della porta AND che della porta NOT in una funzionalità che richiede una risposta a due livelli che imita l’AND e quindi segue la sequenza logica NOT.
La porta logica NOR combina i processi associati a una porta OR e una porta NOT. Sempre lavorando all’interno di una sequenza proibita, l’output deve essere diverso dai due input. I due input dovranno necessariamente essere gli stessi.
Il settimo tipo di porta logica è la porta XNOR. Questo approccio combina la porta OR esclusivo con la porta NOR per ottenere una sequenza logica che giudica l’uscita positiva se gli ingressi sono entrambi uguali, ma negativa se gli ingressi differiscono.
Tutti questi esempi di funzione di porta logica entrano in gioco nello svolgimento di vari tipi di operazioni. Sebbene questi sette esempi siano i profili generalmente definiti per una data porta logica, è generalmente riconosciuto che possono verificarsi e hanno luogo altre sequenze logiche composte da altre combinazioni di vari aspetti delle porte. Man mano che la tecnologia continua ad avanzare, la forma e la funzione del concetto di porta logica continueranno ad espandersi, consentendo l’esecuzione di una gamma più ampia di compiti.