Porttipiireillä

Porttipiireillä tarkoitetaan useista porttipiireistä koostuvia digitaalisen logiikan piirejä, jotka toteuttavat booleaulisia funktioita. Termi "portti" viittaa logiikkaporttiin (kuten AND, OR, NOT), ja "piiri" osoittaa niiden yhteen kytkettyä kokonaisuutta. Porttipiirit voivat olla sekä yksittäisiä logiikkaportteja että laajoja järjestelmiä.

Käytetyimpiä porttipiirien tyyppejä ovat yhdistelmäpiirit (combinational), joissa ulostulo riippuu ainoastaan nykyisistä sisääntuloista, sekä sekvensiaaliset piirit, jotka sisältävät muistielementtejä, kuten flip-floppeja. Tekniikoita toteutukseen ovat TTL- ja CMOS-pohjaiset integrointipiirit sekä ohjelmoitavat logiikkalaitteet. Porttipiirien suunnittelussa käytetään boolean algebraa, totuustaulukoita ja niiden yksinkertaistamista (Karnaugh-kartat, boolean-laskut). Tärkeimpiä suorituskykymittareita ovat viive, tehonkulutus sekä fan-out.

Porttipiirit muodostavat digitalisoinnin rakennuspalikoita: ne ovat keskeisiä mikropiirien, muistipiirien sekä ohjaus- ja digitaalisen signaalin käsittelyn järjestelmissä. Opetuksessa niitä käytetään peruslogiikan ilmaisemiseen ja pienlohkojen suunnitteluun.

---