AND, OR, NOT, AND-NOT, OR-NOT portes lògiques i les seves taules de veritat
Un circuit elèctric dissenyat per realitzar qualsevol operació lògica sobre les dades d'entrada s'anomena element lògic. Les dades d'entrada es representen aquí en forma de tensions a diferents nivells, i el resultat d'una operació lògica a la sortida també s'obté en forma d'una tensió a un determinat nivell.
En aquest cas, es passen els operands en notació binària — l'entrada de l'element lògic accepta senyals en forma d'alta o baixa tensió, que serveixen essencialment com a dades d'entrada. Per tant, una tensió d'alt nivell, és a dir, un 1 lògic, significa el valor real de l'operand, i una tensió de baix nivell de 0, el valor fals. 1 - VERTADER, 0 - FALS.
Element lògic: un element que implementa una determinada connexió lògica entre els senyals d'entrada i de sortida. Els elements lògics s'utilitzen habitualment per construir circuits lògics informàtics, circuits discrets per al control i gestió automàtics.Tots els tipus d'elements lògics, independentment de la seva naturalesa física, es caracteritzen per valors discrets de senyals d'entrada i sortida.
Les portes lògiques tenen una o més entrades i una o dues sortides (normalment invertides). Els valors de «zeros» i «uns» dels senyals de sortida dels elements lògics estan determinats per la funció lògica realitzada per l'element, i els valors de «zeros» i «uns» dels senyals d'entrada, que reprodueixen el paper de les variables independents. Hi ha funcions lògiques elementals que es poden utilitzar per construir qualsevol funció lògica complexa.
Depenent de la disposició del circuit de l'element, dels seus paràmetres elèctrics, els nivells lògics (nivells d'alta i baixa tensió) a l'entrada i la sortida tenen els mateixos valors per als estats alt i baix (vertader i fals).
Tradicionalment, els elements lògics es produeixen en forma de components especials de ràdio: circuits integrats. Les operacions lògiques com ara unir, separar, negar i afegir mòdul (AND, O, NO, O exclusiu) són les operacions bàsiques que es realitzen en elements lògics de tipus bàsic. Fem una ullada més de prop a cadascun d'aquests tipus de portes lògiques.
Element lògic "AND" — connexió, multiplicació lògica i AND
Un "AND" és un element lògic que realitza una concatenació o multiplicació lògica a les dades d'entrada. Aquest element pot tenir de 2 a 8 (els més habituals en la producció elements "I" amb 2, 3, 4 i 8 entrades) entrades i una sortida.
A la figura es mostren símbols dels elements lògics «AND» amb un nombre diferent d'entrades. En el text, un element lògic «I» amb un o altre nombre d'entrades es designa com «2I», «4I», etc. — element "AND" amb dues entrades, amb quatre entrades, etc.
La taula de veritat de l'element 2I mostra que la sortida de l'element serà lògica només si les lògiques es troben a la primera entrada i a la segona entrada. En els altres tres casos possibles, la sortida serà zero.
En els diagrames occidentals, la icona de l'element "I" té una línia recta a l'entrada i un arrodoniment a la sortida. Als diagrames interns: un rectangle amb el símbol «&».
OR element lògic — disjunció, addició lògica, OR
Un "OR" és un element lògic que realitza una operació disjunta o d'addició lògica a les dades d'entrada. Com l'element "AND", es produeix amb dos, tres, quatre, etc. l'entrada i una sortida. A la figura es mostren símbols dels elements lògics «OR» amb un nombre diferent d'entrades. Aquests elements s'etiqueten de la següent manera: 2OR, 3OR, 4OR, etc.
La taula de veritat per a l'element «2OR» mostra que per a l'aparició d'una unitat lògica a la sortida, és suficient que la unitat lògica estigui a la primera entrada O a la segona entrada. Si la lògica estarà en dues entrades alhora, la sortida també serà una.
En els diagrames occidentals, l'element OR té un punt d'entrada arrodonit i un punt de sortida arrodonit. Als diagrames interns: un rectangle amb el símbol «1».
Porta lògica «NO» — negació, inversor, NO
«NOT» és un element lògic que realitza l'operació de negació lògica a les dades d'entrada. Aquest element, que té una sortida i només una entrada, també s'anomena inversor perquè en realitat inverteix (inverteix) el senyal d'entrada. La figura mostra la notació convencional de l'element lògic "NO".
La taula de veritat per a l'inversor mostra que un potencial alt a l'entrada dóna un potencial baix a la sortida i viceversa.
En els diagrames occidentals, la icona de l'element «NO» té la forma d'un triangle amb un cercle a la sortida. En cadenes de bits: un rectangle amb el símbol «1», amb un cercle a la sortida.
Element lògic «AND-NOT» — connexió (multiplicació lògica) amb negació, NAND
«AND-NOT» — element lògic que realitza l'operació d'addició lògica de les dades d'entrada, i després l'operació de negació lògica, el resultat s'alimenta a la sortida. En altres paraules, bàsicament és l'element AND complementat amb l'element NOT. La figura mostra la notació convencional de l'element lògic «2I-NOT».
La taula de veritat per a l'element NAND és el contrari de la taula de veritat per a l'element AND. En lloc de tres zeros i un un, hi ha tres uns i un zero. L'element NAND també s'anomena element Schaefer en honor al matemàtic Henry Morris Schaefer, que primer va assenyalar la importància d'això. operació lògica l'any 1913. Es denomina "I", només amb un cercle a la sortida.
Element lògic «OR-NOT» — disjunció (addició lògica) amb negació, NOR
«OR -NOT» — un element lògic que realitza l'operació d'addició lògica a les dades d'entrada, i després l'operació de negació lògica, el resultat s'alimenta a la sortida. En altres paraules, és un element "OR" complementat amb un element "NO": un inversor. La figura mostra la notació convencional de l'element lògic «2OR-NOT».
La taula de veritat per a l'element OR-NOT és el contrari de la taula de veritat per a l'element OR. Un alt potencial a la sortida només s'obté en un cas: els potencials baixos s'apliquen simultàniament a les dues entrades. Indicat com a «OR», només amb un cercle de sortida que indica inversió.
Porta lògica «OR exclusiu» — addició mòdul 2, XOR
"OR exclusiu": un element lògic que realitza una operació lògica d'afegir dades d'entrada mòdul 2, té dues entrades i una sortida. Aquests elements s'utilitzen sovint en esquemes de control. La figura mostra el símbol d'aquest element.
La imatge dels esquemes occidentals —com «OR» amb una barra corba addicional al costat de l'entrada, en els domèstics — com «OR», només en lloc de «1» s'escriurà «= 1».
Aquest element lògic també s'anomena "desigualtat". Un alt nivell de tensió es trobarà a la sortida només quan els senyals d'entrada no siguin iguals (un, un altre zero o un zero i l'altre), encara que n'hi hagi dos alhora a l'entrada, la sortida serà sigui zero: aquesta és la diferència de «OR». Aquests elements lògics s'utilitzen àmpliament en sumadors.