logiikkalaitteista

Logiikkalaitteet ovat elektronisia komponentteja ja järjestelmiä, jotka toteuttavat loogisia operaatioita binäärisiin arvoihin perustuen. Ne muodostavat digitaalisten laitteiden ytimen ja mahdollistavat tiedon käsittelyn sekä ohjauksen. Logiikkalaitteet jaetaan pääasiassa yhdistelmälogiikkaan ja sekventiaaliseen logiikkaan.

Yleisiä logiikkaportteja ovat AND, OR, NOT sekä niiden yhdistelmät NAND, NOR, XOR ja XNOR. NAND- ja NOR-portteja pidetään universaaleina, koska niitä voidaan käyttää erilaisten muiden portaiden toteuttamiseen. Lisäksi käytetään muistisoluihin liittyviä laitteita, kuten flip-floppeja ja rekistereitä, sekä kytkimiä kuten multiplexereita, dekoodereita ja demultiplexereita.

Elektroniikassa logiikkalaitteiden toteutukset ovat perinteisesti olleet TTL:ää (transistor-transistor logic) ja CMOS:ää (complementary metal-oxide-semiconductor). CMOS on nykyään yleisintä alhaisen virrankulutuksensa vuoksi. Digitaaliset laitteet koostuvat usein integroiduista piireistä (IC), joihin kuuluvat sekä yksittäisten portaiden ryhmät että suuremmat järjestelmämoduulit, kuten FPGA- ja ASIC-piirit.

Suunnittelussa logiikkalaitteita hallitaan usein booleanaalisen algebran, totuustaulujen ja Karnaughin karttojen avulla. Sekventiaaliseen logiikkaan kuuluvat tilaketjut, kuten flip-flopit ja tilakoneet. Käytännön sovelluksia ovat tietokoneet, älypuhelimet, automaatio- ja ohjausjärjestelmät sekä viestintä- ja verkkolaitteet. Kehitys painottuu pienempiin, nopeampiin ja energiatehokkaampiin ratkaisuihin sekä ohjelmoitaviin FPGA- ja ASIC-piireihin.