Οι λογικές πύλες είναι θεμελιώδεις δομικοί λίθοι των ψηφιακών κυκλωμάτων στην επιστήμη των υπολογιστών και την ηλεκτρονική.
Είναι τα βασικά στοιχεία που εκτελούν λογικές πράξεις σε μία ή περισσότερες δυαδικές εισόδους (0 ή 1) και παράγουν μια ενιαία δυαδική έξοδο με βάση προκαθορισμένες λογικές συναρτήσεις.
Αυτές οι πύλες αποτελούν τη βάση όλων των ψηφιακών υπολογιστικών συσκευών, συμπεριλαμβανομένων των μικροεπεξεργαστών, των μονάδων μνήμης και άλλων ψηφιακών συστημάτων.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι λογικών πυλών, καθένας από τους οποίους εκτελεί μια συγκεκριμένη λογική λειτουργία:
AND Gate : Η πύλη AND παράγει έξοδο 1 μόνο όταν όλες οι είσοδοι της είναι 1. Διαφορετικά, παράγει μια έξοδο 0. Η Boolean έκφραση για μια πύλη AND με δύο εισόδους, A και B, αντιπροσωπεύεται ως:παραγωγή=ΕΝΑ⋅σιπαραγωγή=ΕΝΑ⋅σι.
Πύλη OR : Η πύλη OR παράγει έξοδο 1 εάν τουλάχιστον μία από τις εισόδους της είναι 1. παράγει έξοδο 0 μόνο εάν όλες οι είσοδοι του είναι 0. Η Boolean έκφραση για μια πύλη OR με δύο εισόδους, Α και Β, αναπαρίσταται ως:παραγωγή=ΕΝΑ+σιπαραγωγή=ΕΝΑ+σι.
NOT Gate : Η πύλη NOT (ονομάζεται επίσης μετατροπέας) παράγει μια έξοδο που είναι αντίθετη από την είσοδό της. Εάν η είσοδος είναι 0, η έξοδος είναι 1 και το αντίστροφο. Η έκφραση Boole για μια πύλη NOT με είσοδο A αναπαρίσταται ως:παραγωγή=ΕΝΑ‾παραγωγή=ΕΝΑ.
Πύλη NAND : Η πύλη NAND παράγει το συμπλήρωμα της λειτουργίας AND. Παράγει έξοδο 0 μόνο εάν όλες οι είσοδοι του είναι 1. Διαφορετικά, παράγει μια έξοδο 1. Η Boolean έκφραση για μια πύλη NAND με δύο εισόδους, A και B, αντιπροσωπεύεται ως:παραγωγή=ΕΝΑ⋅σι‾παραγωγή=ΕΝΑ⋅σι.
NOR Gate : Η πύλη NOR παράγει το συμπλήρωμα της λειτουργίας OR. Παράγει έξοδο 1 μόνο αν όλες οι είσοδοι του είναι 0. Διαφορετικά, παράγει μια έξοδο 0. Η Boolean έκφραση για μια πύλη NOR με δύο εισόδους, A και B, αντιπροσωπεύεται ως:παραγωγή=ΕΝΑ+σι‾παραγωγή=ΕΝΑ+σι.
XOR Gate : Η πύλη XOR (Αποκλειστικό OR) παράγει έξοδο 1 εάν οι είσοδοι της είναι διαφορετικές. Διαφορετικά, παράγει μια έξοδο 0. Η έκφραση Boole για μια πύλη XOR με δύο εισόδους, Α και Β, αντιπροσωπεύεται ως:παραγωγή=ΕΝΑ⊕σιπαραγωγή=ΕΝΑ⊕σι.
XNOR Gate : Η πύλη XNOR (Αποκλειστικό NOR) παράγει το συμπλήρωμα της λειτουργίας XOR. Παράγει έξοδο 1 εάν οι είσοδοι του είναι ίδιες. Διαφορετικά, παράγει μια έξοδο 0. Η Boolean έκφραση για μια πύλη XNOR με δύο εισόδους, A και B, αντιπροσωπεύεται ως:παραγωγή=ΕΝΑ⊕σι‾παραγωγή=ΕΝΑ⊕σι.
Αυτές οι λογικές πύλες μπορούν να συνδυαστούν με διάφορους τρόπους για να δημιουργήσουν πιο πολύπλοκα λογικά κυκλώματα ικανά να εκτελούν ένα ευρύ φάσμα υπολογισμών και εργασιών.
Η άλγεβρα Boole χρησιμοποιείται συχνά για την ανάλυση και το σχεδιασμό τέτοιων κυκλωμάτων. Επιπλέον, οι λογικές πύλες υλοποιούνται χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως τρανζίστορ, τα οποία μπορούν να διευθετηθούν σε διαφορετικές διαμορφώσεις για να πραγματοποιήσουν τις επιθυμητές λογικές λειτουργίες.