L'elettronica digitale e le porte logiche fondamentali

A. Costantini | (la videolezione) In elettronica analogica le tensioni e le correnti in un circuito sono funzioni continue, non necessariamente proporzionali alle grandezze fisiche che rappresentano (temperatura, pressione, velocità, ecc..); nei circuiti elettronici digitali invece le variabili elettriche assumono solo due valori discreti, indicati convenzionalmente con una coppia di simboli come 0/1 oppure Falso/Vero (False/True), Basso/Alto (Low/High), Spento/Acceso (Off/On), ecc. (fig. 6.1). Una variabile digitale elementare, con il suo valore 0/1, prende il nome di variabile logica o variabile binaria o bit (bit = binary digit).
L’algebra di Boole, strumento matematico utilizzato per l'analisi e la sintesi dei circuiti digitali,  definisce tre operazioni logiche elementari che possono essere eseguite sulle variabili binarie. Combinando in maniera opportuna molte operazioni elementari é possibile arrivare allo sviluppo di funzioni logiche di complessità crescente. In fin dei conti, il calcolo numerico insegna che la moltiplicazione si può ridurre ad una serie di addizioni, che un integrale può essere calcolato con una serie di somme e moltiplicazioni sino al grado voluto di precisione, ecc. Quindi se si è in grado di costruire circuiti elettronici in grado di effettuare le operazioni logiche elementari, allora è possibile costruire reti digitali contenenti tanti di questi circuiti elementari (spesso veramente tanti!) in grado di elaborare la soluzione di qualsiasi problema che possa essere espresso tramite un procedimento logico-matematico (microprocessori, microcontrollori, DSP, ecc...).