Porte logiche
Porte logiche è una simulazione interattiva gratuita di StudyFi Lab. Funziona direttamente nel browser, senza registrazione e senza installare nulla.
AND, OR, NOT, XOR e sommatori costruiti con le porte
Esperimenti
Porte logiche
Una porta logica trasforma i segnali d’ingresso 0 e 1 in un’uscita. AND dà 1 solo quando entrambi gli ingressi sono 1 (Q = A · B), OR quando almeno uno lo è (Q = A + B), XOR quando gli ingressi sono diversi e NOT inverte il suo ingresso. NAND e NOR sono AND e OR con l’uscita negata: lo indica il cerchietto sul simbolo. La tabella di verità elenca tutte le combinazioni d’ingresso; la riga evidenziata è quella impostata dagli interruttori.
Prova questo: Scegli NAND e trova l’unica combinazione d’ingressi che spegne il LED.
Costruisci un circuito
Componi un tuo circuito con interruttori, porte e LED. Ogni filo porta il segnale da un’uscita a un ingresso; un’uscita può pilotare più ingressi, ma un ingresso ascolta un solo filo. I segnali vanno solo in avanti: un filo che riporterebbe l’uscita di una porta al suo stesso ingresso (un anello di retroazione) viene rifiutato. La tabella di verità dell’intero circuito si aggiorna mentre colleghi.
Prova questo: Usando solo porte NAND, costruisci un NOT (unisci i due ingressi di una NAND) e poi un AND: la NAND è universale.
Semisommatore
Un semisommatore somma due numeri da un bit. Il bit di somma è S = A ⊕ B (XOR) e il riporto è C = A · B (AND). Per 1 + 1 il risultato è 10₂ = 2: la somma è 0 e si riporta un 1 alla posizione successiva, proprio come nell’addizione in colonna.
Prova questo: Porta entrambi gli ingressi a 1 e verifica che i LED C S mostrino 10, cioè due in binario.
Sommatore completo
Un sommatore completo riceve anche il riporto Cᵢₙ dalla posizione inferiore, quindi somma tre bit. È formato da due semisommatori: S = A ⊕ B ⊕ Cᵢₙ, e il riporto Cₒᵤₜ = A · B + Cᵢₙ · (A ⊕ B) vale 1 ogni volta che almeno due ingressi sono 1. Collegando in catena più sommatori completi si sommano numeri di qualsiasi lunghezza.
Prova questo: Metti tutti e tre gli ingressi a 1: 1 + 1 + 1 = 3 = 11₂, quindi si accendono entrambi i LED.
Sommatore a 2 bit
Due numeri a 2 bit A = A₁A₀ e B = B₁B₀ (da 0 a 3 ciascuno) si sommano come nell’addizione in colonna. Un semisommatore somma i bit più bassi A₀ + B₀ e il suo riporto entra in un sommatore completo per i bit A₁ + B₁. Il risultato S₂S₁S₀ ha tre bit perché la somma più grande, 3 + 3 = 6 = 110₂, richiede una posizione in più.
Prova questo: Imposta A = 3 e B = 1 e osserva il riporto che si propaga: 11₂ + 01₂ = 100₂ = 4.
Lucchetto a combinazione
Il LED si accende per una sola combinazione dei quattro interruttori. All’interno ogni interruttore entra in una porta AND direttamente (il codice vuole un 1) o attraverso un NOT (il codice vuole uno 0); le porte AND danno 1 solo quando tutti i loro ingressi sono 1. È così che un circuito digitale riconosce una sequenza esatta di bit.
Prova questo: Trova il codice per tentativi, poi apri il circuito: le porte NOT ti dicono quali interruttori devono essere a 0.
Domande frequenti
Che cos’è Porte logiche?
Porte logiche è una simulazione interattiva gratuita di StudyFi Lab. Funziona direttamente nel browser, senza registrazione e senza installare nulla. AND, OR, NOT, XOR e sommatori costruiti con le porte
Porte logiche è gratuito?
Sì. Porte logiche è completamente gratuito. Funziona nel browser su computer, tablet e telefono, e non serve un account.
Cosa posso esplorare in Porte logiche?
Porte logiche, Costruisci un circuito, Semisommatore, Sommatore completo, Sommatore a 2 bit, Lucchetto a combinazione.
Che cosa mostra l’esperimento «Porte logiche»?
Una porta logica trasforma i segnali d’ingresso 0 e 1 in un’uscita. AND dà 1 solo quando entrambi gli ingressi sono 1 (Q = A · B), OR quando almeno uno lo è (Q = A + B), XOR quando gli ingressi sono diversi e NOT inverte il suo ingresso. NAND e NOR sono AND e OR con l’uscita negata: lo indica il cerchietto sul simbolo. La tabella di verità elenca tutte le combinazioni d’ingresso; la riga evidenziata è quella impostata dagli interruttori.
Che cosa mostra l’esperimento «Costruisci un circuito»?
Componi un tuo circuito con interruttori, porte e LED. Ogni filo porta il segnale da un’uscita a un ingresso; un’uscita può pilotare più ingressi, ma un ingresso ascolta un solo filo. I segnali vanno solo in avanti: un filo che riporterebbe l’uscita di una porta al suo stesso ingresso (un anello di retroazione) viene rifiutato. La tabella di verità dell’intero circuito si aggiorna mentre colleghi.
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