In breve: Le porte logiche sono piccoli circuiti che lavorano con due valori: 0 e 1. Combinandole, costruiamo automatismi e macchine.
Cosa sono le funzioni logiche
Nei sistemi automatici molti segnali hanno solo due stati. Un interruttore è acceso o spento. Un sensore vede oppure non vede un oggetto.
Per descrivere questi stati usiamo i numeri 0 e 1. Questa è la base della logica digitale.
Una funzione logica lega uno o più ingressi a una uscita. Il valore in uscita dipende dal valore degli ingressi.
Le porte logiche elementari
Una porta logica è un dispositivo che esegue una funzione semplice. Riceve segnali in ingresso e produce un segnale in uscita.
Le porte elementari più comuni sono tre: NOT, AND, OR. Ogni porta ha un proprio simbolo grafico e una tabella di verità.
La porta NOT ha un solo ingresso. L'uscita è il valore opposto dell'ingresso. Se entra 0, esce 1.
La porta AND ha due o più ingressi. L'uscita vale 1 solo se tutti gli ingressi valgono 1. In tutti gli altri casi l'uscita vale 0.
La porta OR ha due o più ingressi. L'uscita vale 1 se almeno un ingresso vale 1. L'uscita vale 0 solo quando tutti gli ingressi sono 0.
Esempi pratici dalla vita di tutti i giorni
Porta AND: il microonde parte solo se lo sportello è chiuso e il tempo è impostato. Servono entrambe le condizioni vere.
Porta OR: la luce di una stanza si accende premendo l'interruttore vicino alla porta o quello vicino al letto. Basta una sola azione.
Porta NOT: un sensore segnala "vuoto" quando il serbatoio non è pieno. L'uscita è l'opposto del segnale di pieno.
Possiamo anche combinare le porte. Un cancello automatico si apre se c'è il comando del telecomando e non c'è un ostacolo davanti. Qui lavorano insieme una AND e una NOT.
Tabella di verità: esempio AND
| Ingresso A | Ingresso B | Uscita |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
La tabella mostra tutti i casi possibili. È lo strumento base per studiare ogni funzione logica.
Parole difficili
- Logica digitale: studio dei circuiti che usano solo due valori, 0 e 1.
- Ingresso: segnale che entra in una porta logica.
- Uscita: segnale prodotto dalla porta in base agli ingressi.
- Tabella di verità: tabella che mostra l'uscita per ogni combinazione di ingressi.
- Segnale: informazione elettrica che può valere 0 oppure 1.
- Automatismo: dispositivo che compie azioni senza intervento umano continuo.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-meccanica-meccatronica-energia.sistemi-e-automazione.cl3.logica-digitale.01