logiikkapiireillä

Logiikkapiirit ovat sähköisiä piirejä, jotka toteuttavat digitaalista logiikkaa käyttämällä binäärisiä arvoja 0 ja 1. Niiden tehtävä on toteuttaa boolean-funktioita syötteiden perusteella ja tuottaa määriteltyjä ulostuloarvoja. Piirit rakentuvat logiikkaportteista, kuten AND-, OR- ja NOT-portteista, sekä monimutkaisemmista elementeistä kuten kytkimistä, dekoodereista, multiplexereistä sekä muistirakenteista.

Logiikkapiirit jaetaan yleisesti kombinaatio- ja sekventiaalisiin piireihin. Kombinaatiopiirit riippuvat vain nykyisistä syötteistä, kun taas sekventiaalit käyttävät muistia ja niiden ulostulot sekä tilat voivat riippua aiemmista tiloista. Tällaisia ovat esimerkiksi flip-flopit, rekisterit, laskurit ja tilakoneet.

Suunnittelussa hyödynnetään sekä perusmenetelmiä kuten totuustauluja, boolean algebraa ja Karnaugh-karttoja että kuva- tai koodipohjaisia suunnittelumenetelmiä kuten Hardware Description Languages (HDL) VHDL ja Verilog. Fyysisesti logiikkapiirit voidaan toteuttaa eri teknologioilla, kuten TTL- ja CMOS-logiikalla; nykyään CMOS on yleisin suurten integraalien tekniikka, joka painottaa pientä virrankulutusta ja korkeaa tiheyttä.

Käyttökohteet ovat laajat: logiikkapiirejä käytetään monissa digitaalisissa laitteissa ja järjestelmissä, kuten tietokoneiden ja älylaitteiden logiikassa, ohjauksessa sekä kommunikaatiossa. Esimerkkejä ovat puoliyhteenlaskija, täysiyhteenlaskija sekä flip-floppeihin perustuvat rekisterit ja tilakoneet, joista muodostuvat monimutkaisemmat mikropiirit ja CPU-yksiköt.