Tipuri de porti logice

Tipuri de porti logice

Competente:

Identifica componente electronice

Analizeaza montaje cu circuite integrate digitale

O poarta logica este un circuit electronic cu una sau mai multe intrari si o singura iesire.

Poarta logica accepta pe fiecare intrare una din doua tensiuni si genereaza la iesire una din doua tensiuni.

In acest sens, ne referim uneori la tensiunile portilor logice ca la un nivel logic de tensiune inalta (SUS sau HIGH) si, respectiv, un nivel logic de tensiune joasa (JOS sau LOW).

Algebra booleana foloseste trei operatori fundamentali cu care pot fi definite toate functiile logice ce pot fi indeplinite de portile logice, si anume:

NU ( Engleza: NOT ) (negare, inversare)

SI ( Engleza: AND

SAU ( Engleza: OR

Toate functiile care se obtin cu ajutorul acestor operatori sunt implementate de circuite numite porti logice.

1. Poarta NU (NOT)

Portile logice opereaza, dupa cum s-a aratat mai sus, cu semnale de intrare numite variabile logice, adica variabile care pot fi sau adevarate, sau false (1 sau 0).

De multe ori, se doreste ca, in timpul functionarii dispozitivelor electronice, o variabila sa fie modificata, de exemplu din 1 in 0 sau din 0 in 1. Aceasta este chiar operatia fundamentala NU, realizata de poarta NU (NOT).

Tabelul de adevar, simbolul de circuit si expresia booleana corespunzatoare unei porti NU (NOT) sunt:

		Figura 4

Tabelul 2

2. Poarta SI (AND)

In proiectarea unui sistem digital se doreste, uneori, stabilirea momentului in care doua semnale logice preiau simultan valoarea logic 1.

In aplicatii cu semnale de control, exista multe situatii in care trebuie data o comanda daca mai multe conditii sau evenimente coexista. Este exact ceea ce fac operatorul si poarta SI (AND).

Tabelul de adevar, simbolul de circuit si expresia booleana corespunzatoare unei porti SI sunt prezentate mai jos:

A	B	C	f	Figura 5   Tabelul 3
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	1	0
0	1	0	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

3. Poarta SAU (OR)

Aceasta poarta semnaleaza prezenta, in mod obisnuit, a cel putin unui eveniment, lucru indicat prin asocierea variabilei 1. Operatia SAU si poarta SAU corespunzatoare modeleaza astfel de situatii.

Tabelul de adevar, simbolul de circuit si expresia booleana corespunzatoare unei porti SAU cu trei intrari vor fi:

A	B	C	f
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	1	1
0	1	0	1
1	0	0	1
1	0	1	Figura 6   1
1	1	0	Tabelul 4   1
1	1	1	1

4. Poarta SI-NU (NAND)

Pentru a implementa functiile SI, SAU si NU, ca dealtfel orice expresie booleana, se pot folosi porti universale. Una dintre acestea este poarta SI-NU (NAND).

Tabelul de adevar, simbolul de circuit si expresia booleana pentru o poarta SI-NU (NAND) cu trei intrari sunt:

	Figura 7

Tabelul 5

Poarta SAU-NU (NOR)

O alta poarta universala este poarta SAU-NU (NOR). Pentru o poarta SAU-NU (NOR) cu trei intrari, tabelul de adevar, expresia booleana si simbolul de circuit sunt:

	Tabelul 6

Orice poarta care realizeaza operatia NOR in logica pozitiva, realizeaza operatia NAND in logica negativa si invers.

6. Poarta SAU EXCLUSIV (XOR)

Iesirea portii SAU EXCLUSIV (EXCLUSIVE OR) este in starea "1" atunci si numai atunci cand o singura intrare este in starea "1".

Pentru o poarta SAU EXCLUSIV cu doua intrari simbolul, functia booleana si tabelul de adevar sunt cele de mai jos:

			Tabelul 7
	Figura 9

Aceasta poarta poate fi privita si ca o combinatie de porti SI si SAU.