Cosa sono i circuiti logici combinatori?

I circuiti logici combinati sono circuiti elettronici che producono uscite in base agli stati degli ingressi. A differenza dei circuiti logici sequenziali, le uscite precedenti non determinano in parte le uscite successive. I circuiti logici combinati sono utilizzati in varie apparecchiature elettroniche per implementare un'intelligenza limitata in tutti i tipi di applicazioni.

La famiglia di circuiti transistor-transistor logic (TTL) implementa anche circuiti logici combinatori. I livelli di tensione sono 0 volt corrente continua (VDC,) o livello di bassa tensione e +5 VDC o livello di alta tensione. Un buffer è un circuito TTL che emette un livello uguale al suo ingresso, mentre un inverter emette un livello opposto al suo ingresso. I circuiti logici combinatori come il buffer e l'inverter sono circuiti a ingresso singolo.

Esistono anche circuiti logici a due ingressi noti come gate logici. Una porta logica comune è la porta OR, che può avere due o più ingressi. Dato che il primo ingresso è l'ingresso 1 e il secondo ingresso è l'ingresso 2, una porta OR a due ingressi emetterà un valore alto se l'ingresso 1 o l'ingresso 2 è alto. Una porta AND a due ingressi produrrà un alto se l'ingresso 1 e l'ingresso 2 sono alti. Le combinazioni di livelli di input determinano l'output.

I circuiti logici combinati possono essere utilizzati in circuiti pratici, come un semplice allarme. Dato due porte di accesso in una casa, un segnale chiamato "Door1_Open" e "Door2_Open" può avere un livello elevato quando la porta specifica è aperta. Un cicalino può quindi essere controllato dall'uscita di un gate OR che emette un allarme quando una o entrambe le porte sono aperte.

I circuiti logici sequenziali si basano sulla combinazione di ingressi e sugli stati attuali delle uscite. Nell'esempio di allarme porta, l'allarme si spegne quando tutte le porte sono chiuse, ma utilizzando un circuito sequenziale, l'allarme può rimanere attivo fino a quando non viene applicato un segnale di ripristino. In questo caso, il circuito logico puramente combinatorio potrebbe non essere l'ideale. Le persone vogliono che il suono dell'allarme rimanga finché l'utente autorizzato non riconosce esplicitamente l'allarme con un segnale, come un comando "conferma allarme".

Gli schemi logici combinati sono costituiti da buffer, inverter, porte OR e porte AND, porte NOR, porte NAND e porte XOR. Le porte NOR sono porte OR con un inverter in uscita, mentre una porta XOR è una porta OR esclusiva che emette un valore alto solo se un ingresso è alto. Le porte NAND sono porte AND con inverter in uscita. L'elettronica a logica combinata può usare livelli TTL usando da 0 a 5 VCC. Altri livelli possono essere compresi tra 0 e 3,3 VCC, purché due stati siano distinti.