Looginen portti | elektroniikkakomponentti, jota voidaan käyttää sähkön johtamiseen säännön perusteella

Logiikkaportti on elektroniikkakomponentti, jota voidaan käyttää johtamaan sähköä jonkin säännön perusteella. Portin ulostulo on tulos, joka saadaan soveltamalla tätä sääntöä yhteen tai useampaan "tuloon". Nämä sisääntulot voivat olla kaksi johdinta tai muiden logiikkaporttien ulostulot.

Logiikkaportit ovat digitaalisia komponentteja. Ne toimivat yleensä vain kahdella jännitetasolla, positiivisella ja nollatasolla. Yleensä ne toimivat kahden tilan perusteella: On ja Off. Päällä-tilassa jännite on positiivinen. Pois päältä -tilassa jännite on nolla. Päällä-tilassa käytetään yleensä jännitettä, joka on välillä 3,5-5 volttia. Tämä alue voi olla alhaisempi joissakin käyttötarkoituksissa.

Logiikkaportit vertailevat sisääntulojensa tilaa päättääkseen, mikä niiden ulostulon tilan pitäisi olla. Logiikkaportti on päällä tai aktiivinen, kun sen säännöt täyttyvät oikein. Tällöin portin läpi virtaa sähköä ja sen ulostulon jännite on sen päällä-tilan tasolla.

Logiikkaportit ovat Boolen logiikan elektronisia versioita. Totuustaulukot kertovat, mikä on lähtöarvo riippuen syötteistä.

AND-logiikkaportti

AND-porteilla on kaksi sisääntuloa. AND-portin lähtö on päällä vain, jos molemmat sisääntulot ovat päällä. Jos ainakin toinen tuloista on pois päältä, lähtö on pois päältä.

Oikeanpuoleisen kuvan avulla, jos A ja B ovat molemmat tilassa On, ulostulo (out) on tilassa On. Jos jompikumpi A tai B on pois päältä -tilassa, myös ulostulo on pois päältä -tilassa. A:n ja B:n on oltava päällä, jotta lähtö olisi päällä.

Totuustaulukko
INPUT		OUTPUT
A	B	A JA B
Osoitteessa	Osoitteessa	Osoitteessa
Osoitteessa	Off	Off
Off	Osoitteessa	Off
Off	Off	Off

Yleinen ajatus AND-logiikkaportin symbolista

OR-logiikkaportti

TAI-porteilla on kaksi sisääntuloa. TAI-portin ulostulo on päällä, jos vähintään yksi tuloista on päällä. Jos molemmat tulot ovat pois päältä, lähtö on pois päältä.

Oikealla olevan kuvan mukaan, jos joko A tai B on päällä, myös ulostulo (out) on päällä. Jos sekä A että B ovat Pois päältä, ulostulo on Pois päältä.

Totuustaulukko
INPUT		OUTPUT
A	B	A TAI B
Osoitteessa	Osoitteessa	Osoitteessa
Osoitteessa	Off	Osoitteessa
Off	Osoitteessa	Osoitteessa
Off	Off	Off

Yleinen ajatus OR-logiikkaportin symbolista.

NOT-logiikkaportti

NOT-logiikkaportilla on vain yksi tulo. Jos tulo on päällä, lähtö on pois päältä. Toisin sanoen NOT-logiikkaportti vaihtaa signaalin joko On:sta Off:ksi tai Off:sta On:ksi. Sitä kutsutaan joskus invertteriksi.

Totuustaulukko
INPUT	OUTPUT
A	EI A
Off	Osoitteessa
Osoitteessa	Off

NOT-logiikkaportin symbolin yleiskuvaus

XOR-logiikkaportti

XOR-porteilla ("exclusive or") on kaksi sisääntuloa. XOR-portin ulostulo on tosi vain, jos kaksi sisääntuloa eroavat toisistaan. Jos molemmat sisääntulot ovat samat, lähtö on pois päältä.

Totuustaulukko
INPUT		OUTPUT
A	B	A XOR B
Osoitteessa	Osoitteessa	Off
Osoitteessa	Off	Osoitteessa
Off	Osoitteessa	Osoitteessa
Off	Off	Off

XOR-logiikkaportin symbolin yleiskuvaus

NAND-logiikkaportti

NAND tarkoittaa, että ei molempia. Sen nimi on NAND, koska se tarkoittaa "ei ja". Tämä tarkoittaa sitä, että se antaa aina totuuden, elleivät molemmat tulot ole päällä.

Totuustaulukko
INPUT		OUTPUT
A	B	A NAND B
Osoitteessa	Osoitteessa	Off
Osoitteessa	Off	Osoitteessa
Off	Osoitteessa	Osoitteessa
Off	Off	Osoitteessa

NAND-logiikkaportin symbolin yleiskuvaus

XNOR-logiikkaportti

XNOR tarkoittaa "ei yksinomainen tai". Tämä tarkoittaa, että se antaa tuloksen true vain, jos molemmat syötteet ovat samat. Se on XOR-logiikkaportin vastakohta.

Totuustaulukko
INPUT		OUTPUT
A	B	A XNOR B
Osoitteessa	Osoitteessa	Osoitteessa
Osoitteessa	Off	Off
Off	Osoitteessa	Off
Off	Off	Osoitteessa

Yleinen ajatus XNOR-logiikkaportin symbolista.

Kysymyksiä ja vastauksia

Kysymys: Mikä on logiikkaportti?

V: Logiikkaportti on elektroninen komponentti, jota voidaan käyttää sähkön johtamiseen jonkin säännön perusteella. Portin ulostulo määräytyy soveltamalla tätä sääntöä yhteen tai useampaan sisääntuloon, jotka voivat olla kaksi johdinta tai muiden logiikkaporttien ulostulo.

K: Miten logiikkaportit toimivat?

V: Logiikkaportit toimivat yleensä vain kahdella jännitetasolla, positiivisella tasolla ja nollatasolla. Yleisesti ne toimivat kahden tilan - On ja Off - perusteella. On-tilassa jännite on positiivinen ja Off-tilassa jännite on nollassa. Päällä-tilassa käytetään yleensä jännitettä, joka on välillä 3,5-5 volttia, mutta joissakin käyttötarkoituksissa jännite voi olla alhaisempi. Logiikkaportit vertailevat sisääntulojensa tilaa päättääkseen, mikä niiden ulostulon tilan pitäisi olla, ja ne ovat aktiivisia, kun niiden säännöt täyttyvät oikein.

Kysymys: Millaista logiikkaa logiikkaportit käyttävät?

V: Logiikkaportit ovat elektronisia versioita Boolen logiikasta, mikä tarkoittaa, että totuustaulukot kertovat, mikä on ulostulo riippuen annetuista syötteistä.

K: Ovatko kaikki jännitteet "päällä"-tilassa yhtä suuret?

V: Ei, kaikki "On"-tilan jännitteet eivät ole yhtä suuria, koska siinä käytetään yleensä jännitettä, joka on välillä 3,5-5 volttia, mutta tämä alue voi olla alhaisempi joissakin käyttötarkoituksissa.

K: Onko kaikentyyppisillä logiikkaporteilla kaksi sisääntuloa?

V: Ei välttämättä - joissakin tyypeissä voi olla enemmän kuin kaksi tuloa, kun taas toisissa voi olla vain yksi tulo tai ei yhtään tuloa käyttötarkoituksesta ja suunnittelusta riippuen.

K: Virtaako logiikkaportin läpi aina sähköä, kun se on aktiivinen?

V: Kyllä, kun logiikkaportti on aktiivinen tai sen säännöt täyttyvät oikein, sen läpi virtaa sähköä ja sen lähtö asetetaan sen On-tilan jännitetasolle (yleensä 3-5 V).