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## Porta logiche
Andrea Canale
3^INF
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Andrea Canale e Lorenzo Rizzolo 3^INF
Le porte logiche sono dei circuiti integrati che permettono di eseguire delle operazioni booleane
Le porte logiche appunto ci permettono di svolgere le operazioni booleane che sono:
- L'or è l'operatore booleano "oppure", se negl'ingressi c'è almeno un valore a 1 l'uscita sarà 1
- L'and logico è l'operatore logico "entrambi", infatti solo se entrambe l'entrate sono a 1 l'uscita sarà 1
- Il not logico rappresenta la negazione, se in entrata ho 1, in uscita avrò 0 e così via
- Il NOR è un OR negato, quindi funziona come un OR però inverte i risultati
- La porta NAND è un AND negato, quindi funziona come un AND ma i risultati sono invertiti
- La porta XOR o Exclusive-OR dà come risultato 1 solo se uno dei 2 ingressi è 1, se entrambi sono 1 restituirà 0
- La porta NXOR è uno XOR negato, funziona come uno XOR ma con i risultato invertiti
La porta NOT come abbiamo detto inverte l'entrata
Ecco qui uno schema con la porta NOT
Come si può vedere nel nostro integrato ogni entrata ha una solo uscita e corrisponde proprio alla porta NOT identificata dal simbolo tra l'ingresso A e l'uscita Y
La prova del funzionamento con circuito chiuso e aperto
Circuito aperto
Circuito chiuso
Nel caso del circuito aperto arrivano 0v all'ingresso che la porta invertirà in 5v mentre nel caso del circuito aperto arriveranno 5v nell'ingresso e la porta restituirà 0v in uscita
La porta AND restituisce 1 solo quando entrambe l'entrate sono 1
Ecco un circuito con una porta AND
Anche qui l'integrato ha diverse porte che nello schema vengono identificate con il simbolo AND con 2 entrate ed 1 uscita
---La prova del funzionamento con circuito chiuso e aperto
Circuito chiuso
Circuito aperto su uno o più ingressi
Quando in entrambe le entrate passa corrente l'uscità restituirà 5 V mentre se manca la corrente anche in un solo ingresso la portà restituirà 0 V
La porta OR restituisce 1 quando in almeno una delle entrate passa corrente
Ecco un circuito con una porta OR
Anche qui l'integrato ha diverse porte che nello schema vengono identificate con il simbolo OR con 2 entrate ed 1 uscita
La prova del funzionamento con circuito chiuso e aperto
Circuito chiuso su almeno un ingresso
Circuito aperto su entrambi ingressi
Quando in almeno una delle entrate passa corrente l'uscità restituirà 5 V mentre se manca la corrente in entrambe la portà restituirà 0 V
La porta NAND è un AND negato, ciò significa che restituisce 1 quando entrambe l'entrate sono a 0 e restituisce 0 quando entrambe le entrate sono a 1
Ecco un circuito con una porta NAND
Anche qui l'integrato ha diverse porte che nello schema vengono identificate con il simbolo NAND con 2 entrate ed 1 uscita
La prova del funzionamento con circuito chiuso e aperto
Circuito chiuso su entrambi gli ingressi
Circuito aperto su uno o più ingressi
Come si può notare è l'esatto opposto di una AND perchè negata
La porta NAND è un AND negato, ciò significa che restituisce 1 quando entrambe l'entrate sono a 0 e restituisce 0 quando entrambe le entrate sono a 1
Ecco un circuito con una porta NAND
Anche qui l'integrato ha diverse porte che nello schema vengono identificate con il simbolo NAND con 2 entrate ed 1 uscita
La porta NOR, come la NAND, è una OR negata. Restituisce 1 solo quando entrambi gli ingressi sono a 0 e dà 0 in uscità quando almeno un ingresso è a 1
Ecco un circuito con una porta NOR
Anche qui l'integrato ha diverse porte che nello schema vengono identificate con il simbolo NOR con 2 entrate ed 1 uscita
La prova del funzionamento con circuito chiuso e aperto
Circuito chiuso su almeno un ingresso
Circuito aperto su entrambi gli ingressi
Come si può notare è l'esatto opposto di una porta OR perchè negata
La porta XOR o exclusive-or è una porta che restituisce 1 se solo una entrata è 1, se entrambe le entrate sono a 1 restuisce 0
Ecco un circuito con una porta XOR
Anche qui l'integrato ha diverse porte che nello schema vengono identificate con il simbolo XOR con 2 entrate ed 1 uscita
La prova del funzionamento con circuito chiuso e aperto
Circuito chiuso su entrambi gli ingressi
Circuito aperto su 1 ingresso
La XOR funziona come una OR ma restituisce 1 solo quando c'è solo un ingresso a 1, se entrambi gli ingressi sono a 0 restituisce 0
La porta NXOR è una porta che restituisce 1 se 1 entrambe le entrate hanno lo stesso valore e restuisce 0 solo se una entrata è ad uno
Ecco un circuito con una porta NXOR creata combinando XOR e NOT
La prova del funzionamento con circuito chiuso e aperto
Circuito chiuso su entrambi gli ingressi, se apro tutto il circuito avviene la stessa cosa
Circuito aperto su 1 ingresso
La NXOR funziona come una XOR ma restituisce 1 solo quando entrambi gli ingressi sono a 1 oppure a 0, se solo un ingresso è ad uno 1 restituisce 0
Per questo esperimento abbiamo usato:
- Un alimentatore da 5v
- Connettori maschio-maschio
- Una porta logica NOT
- Una porta logica AND
- Una breadboard
- 2 Pulsanti
Circuito con una porta NOT e una porta AND
Vista breadboard
Vista circuito elettrico
| A | B | !A | Y |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Come possiamo vedere solo se entrambi gli ingressi sono ad 1, la porta logica restituirà 1, la porta NOT, però nega l'ingresso A, quindi per avere entrambi gli ingressi ad 1 dobbiamo mettere A a 0 e B a 1.
Tutte le relazioni e i dettagli di questa relazione sono presenti al seguente link
