Circuits digitals

Una altra forma de representar circuits digitals és mitjançant la combinació elèctrica de circuits digitals comercials que realitzen les operacions digitals més bàsiques. Aquests circuits simples s'anomenen “portes lògiques” i són implementacions físiques de les operacions suma, producte i negació.

Les portes lògiques es representen mitjançant una simbologia normalitzada. Existeixen dos simbologies utilitzades per a representar les portes lògiques: la simbologia MIL (MILitary standard graphics symbol for logic diagrams) i la simbologia IEC (International Electrotechnical Commission) . És obligatori utilitzar la normativa IEC normalitzada i la simbologia MIL és cada vegada menys utilitzada, però encara no es pot eliminar perquè encara hi ha moltes indústries que la fan servir. A l'examen sempre us posaran la IEC, que és l’adoptada per les normes DIN.

Les portes lògiques

a) Porta lògica NOT: realitza la negació o inversió

A la sortida hi haurà la negada de la entrada. (Per no fer tant farragosos els circuits digitals, després veureu com per fer la negada d'una funció simplement afegim un rodona petita, com la que podeu veure al costat de la lletra S del dibuix).

En un circuit elèctric convencional equivaldria a tenir un contacte normalment tancat:

b) Porta lògica OR: realitza l’addició (suma) lògica

- Si tenim dues variables a i b, la funció resultant quedarà definida per l’expressió

El circuit elèctric equivalent en aquest cas correspondria a tenir les dues entrades en paral·lel. Tant si activem una com l'altra, com les dues, la bombeta s'encendrà:

c) Porta lògica NOR: realitza l’addició (suma) lògica i una posterior negació.

- Si tenim dues variables a i b, la funció resultant quedarà definida per l’expressió

Fixeu-vos com per fer el símbol de la negació s'ha afegit una rodoneta al final

d) La porta lògica AND: realitza el producte lògic

- Si tenim dues variables a i b, la funció resultant quedarà definida per l’expressió

El circuit elèctric equivalent en aquest cas correspondria a tenir les dues entrades en sèrie. Si activem només una no s'encendrà, només si activem les dues, la bombeta s'encendrà:

e) Porta lògica NAND: realitza el producte lògic i una posterior negació.

- Si tenim dues variables a i b, la funció resultant quedarà definida per l’expressió .

f) Porta lògica XOR: implementa la disjunció lògica exclusiva, és a dir, es comporta segons la taula de la veritat següent: surt un 1 si una i només una de les entrades és un 1. Si les dues entrades són 1 o les dues són 0, el resultat és un 0.

Donada la taula de la veritat anterior, la funció XOR serà:

g) Porta lògica XNOR: implementa l'equivalència o comparació. La sortida és ALTA (1) si les dos entrades són iguals, i si són diferents la sortida és zero.

Donada la taula de la veritat anterior, la funció XNOR serà: