Circuiti pratici
 
Le porte logiche sono ampiamente utilizzate nella maggior parte delle cose che usiamo ogni giorno, facendo parte dell’elettronica digitale. Quest’ultima è infatti, principalmente, usata per semplificare circuiti e ridurne le dimensioni.
 
Un pratico esempio sull’uso dell’elettronica digitale è la procedura di accensione di un motorino: infatti per accenderlo è necessario girare la chiave premere i freno e il pulsante starter contemporaneamente; questo problema si può quindi risolvere con una porta ttl chiamata and a tre ingressi. Infatti solo quando tutti e tre gli ingressi sono a livello alto (1), l’uscita permuta a livello alto per permettere l’accensione del motorino di avviamento dello scooter.
 
Tabella di funzionamento:
a
b
c
y
   Combinazioni possibili:  23=8                                              
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
 
 
Esempio grafico della procedura di start di una moto
 
esempio1
 
 Si può citare un altro esempio di utilizzo quotidiano: un qualsiasi distributore ad di merendine o di sigarette. Infatti anche in questo caso è usata un porta AND a due ingressi, (a: monete, b:pulsante di scelta del prodotto).
  
 dis
 
 
                                                                            
Manieri – Fares – Marongiu – Colaiacomo
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EX-NOR EX-OR

De Angelis-Buonfiglio 5B

FUNZIONAMENTO PORTE LOGICHE PARTICOLARI
EX-NOR EX-OR  

Porta EX-NOR

Il nome di questa porta logica viene dall’insieme di NOT-EX-OR che sta per la funzione di EX-OR negata.

Invece la funzione della porta NOR-EX avviene con la negazione di EX-OR.

Guardando la tavola della verità, si vede che se abbiamo l’uscita del EX-NOR alta (1) questo vuole sta a significare che abbiamo gli ingressi o entrambi bassi (0) o entrambi alti (1).

L’uscita della porta EX-NOR è bassa (0) quando i suoi ingressi hanno opposto livello (0-1 o 1-0).

Questa porta oltre ad essere chiamata EX-NOR viene anche chiamata XNOR. 

Simbolo logico

Funzione logica
Y = AB = A B +A B

Tavola della verità

A      B      Y
0      0      1
0      1      0
1      0      0
1      1      1

Porta EX-OR

La funzione della porta EX-OR è fare la somma binaria senza riporto o evidenzia gli ingressi diversi.

La sua uscita Y è alta (1) quando abbiamo solo un ingresso alto.

Se abbiamo i suoi ingressi con livelli opposti (1-0 o 0-1) è alto, se invece abbiamo i suoi ingressi con livelli uguali (0-0 o 1-1) è basso.

La porta EX-OR ha solamente due ingressi e una sola uscita.

Questa porta oltre ad essere chiamata EX-OR viene anche chiamata XOR.

 
Simbolo logico

Funzione logica

–              –
Y = A   B = A B + A B

Tavola della verità

A      B      Y
0      0      0
0      1      1
1      0      1
1      1      0

Introduzione all’elettronica digitale

 
L’elettronica analogica, si occupa di segnali che possono assumere infiniti valori compresi tra un valore massimo e un valore minimo.
-Grafico di un segnale analogico.

Grafico Segnale Analogico

Nell’elettronica digitale le porte logiche costituiscono degli elementi fondamentali nei circuiti. Esse si possono trovare all’interno di circuiti integrati complessi, come parte integrante dello schema, oppure sempre racchiuse in un circuito integrato, ma pronte ad essere usate per scopi diversi.
le porte logiche costituiscono degli elementi fondamentali nei circuiti. Esse si possono trovare all’interno di circuiti integrati complessi, come parte integrante dello schema, oppure sempre racchiuse in un circuito integrato, ma pronte ad essere usate per scopi diversi.

-Foto di un chip

chip

 

 

 

– Esempio di schemi interni delle porte 7404 (not) 7408 (and).

7404 not7408 and

 

 

 

-Grafico di un segnale digitale.


Le porte logiche sono dei semplici circuiti elettronici che possono venire considerate dei blocchi attraverso i quali poter svolgere delle operazioni logiche. Tali operazioni devono sottostare alla cosiddetta algebra binaria o Booleana.
In elettronica , 1 e 0 ,corrispondono a "passaggio" o "non passaggio" di corrente elettrica e quindi ai cosiddetti "LIVELLI LOGICI".
Ad “1” è associata la presenza del segnale 5 volt, e quindi si tratta di un circuito chiuso; mentre a “0” livello basso si ha un segnale di 0 volt che corrisponde quindi ad un circuito aperto.

  statittl 








Porte fondamentali
A: INGRESSO1   B: INGRESSO2   Y:USCITA
si dice tabella di verità una tabella che indica per tutte le combinazioni possibili degli ingressi quello che deve essere il valore dell’uscita.

NOT – esegue la negazione.
L’ingresso è uno solo. La porta logica NOT segue la seguente legge:
l’uscita si trova a un livello logico opposto a quello dell’ingresso.
Cioè se l’ingresso è 0 l’uscita è 1 e viceversa.
 
Tabella di verità

IN      OUT

Y=Ā Y=1/A
Y=NOT  A

NotA       Y
0       1
1       0

 

 

OR – esegue la somma logica.
gli ingressi possono essere più di due. La porta logica OR segue la seguente legge:
l’uscita si trova a livello logico 1 quando almeno uno degli ingressi si trova a livello logico 1(o entrambi).

Tabella di verità
IN   OUT

y= A+B
Y=A OR B

A      B      Y
0      0      0
0      1      1
1      0      1
1      1      1

AND – esegue il prodotto logico.
gli ingressi possono essere più di due. La porta logica AND segue la seguente legge: l’uscita si trova a livello logico 1 quando tutti gli ingressi si trovano a livello logico 1.   

Tabella di verità
IN   OUT

Y=A · B

Y=A AND B

A      B      Y
0      0      0
0      1      0
1      0      0
1      1      1

 

Emanuela Guarragi e Stefania Buccinnà

* Porte logiche NAND e NOR *

  

La porta logica NAND consiste nel funzionamento della porta NOT (negazione del segnale di ingresso) 

associato al funzionamento della porta AND.

 

 nand  

 Sintesi con porte NAND

Collegando tra loro gli ingressi di una porta NAND si ottiene una porta NOT.

 

  Nand-Nor 

 

 

Negando l’uscita di una porta NAND con un’altra NAND in questa configurazione si ottiene invece una porta AND.  

 

 

 Per ottenere la funzione OR mediante porta NAND si può applicare il teorema di De Morgan:

  

   De morgan

    FUNZIONE LOGICA: NAND  

 La funzione logica NAND fornisce un’uscita (falsa) solo quando tutti gli ingressi sono (veri). Analogamente, una porta logica NAND fornisce un livello logico "0" solo quando tutti gli ingressi presentano un livello logico "1".

 

Ingresso B 

Ingresso A  

Uscita OUT 

0 

0 

1 

0 

1 

1 

1 

0 

1 

1 

1 

0 

  

La porta logica NOR consiste nel funzionamento della porta NOT (negazione del segnale in ingresso) associato al funzionamento della porta OR è  costituita da una OR a due o più ingressi la cui uscita va all’ingresso di una NOT ed è quindi il risultato di una negazione dell’OR. La porta NOR esegue il complemento della somma logica fra due o più variabili binarie.

   Nor   

 Sintesi con porte NOR

Nor es  

 

FUNZIONE LOGICA: NOR

La funzione logica NOR fornisce un’uscita (falsa) quando almeno un ingresso è (vero). Analogamente, una porta logica NOR fornisce un livello logico "0" quando almeno un ingresso presenta un livello logico "1".

   

 

 

 

Ingresso B  

Ingresso A  

Uscita OUT  

0 

0 

1 

0 

1 

0 

1 

0 

0 

1

1 

0 

    

a cura di:

VERDE CARLO e Cellarosi Emanuele