kytkentälogiikasta

Kytkentälogiikka on digitaalisessa elektroniikassa käytetty käsite, joka kuvaa järjestelmän ulostulon riippuvan ainoastaan sen hetkisiä syötteitä. Siinä ei ole tilamuistia tai ajallisia riippuvuuksia, vaan ulostulo määräytyy suoraan nykyisistä sisääntuloista. Kytkentälogiikka muodostaa perusloogisten toimintojen verkoston, jonka avulla voidaan toteuttaa erilaisia digitaalisen logiikan toimintoja.

Keskeisiä elementtejä ovat logiikkaportit kuten AND, OR, NOT sekä näiden laajennokset NAND, NOR ja XOR. Näiden porttien yhdistelmillä voidaan muodostaa boolean algebraan perustuvia lausekkeita ja totuustaulukoita, joista voidaan päätellä, milloin ulostulo on korkea. Suunnittelussa käytetään usein muotoja kuten sum-of-products ja product-of-sums sekä minimointia Karnaugh-karttojen tai Quine–McCluskey -menetelmien avulla.

Kytkentälogiikkaa sovelletaan laajasti erilaisten digitaalisien toimilohkojen toteutuksessa, kuten adderit ja subtractorit, multiplexers ja demultiplexers, dekooderit, enkooderit sekä vertailijat. Nämä verkot toimivat deterministisesti riippuen syötteistä eikä niissä ole muistia, mikä tekee niiden vasteajoista prediktoitavia ja nopeita.

Suunnittelun käytännön toteutus tapahtuu sekä kiinteälogiikkana että ohjelmallisesti FPGA- ja ASIC-teknologioissa. Viiveet, signaalin leviämisaika ja luotettavuus ovat keskeisiä huomioita. Moderneissa järjestelmissä kytkentälogiikka määritellään usein korkean tason kuvauskielillä kuten VHDL tai Verilog, jotka kääntyvät lopulta bittivirroiksi fyysisessä laitteistossa.