O que são portas lógicas (gates) e qual é a sua função principal nos sistemas computacionais?
Passo 1
O enunciado pergunta o que são portas lógicas e qual sua função principal em sistemas computacionais. O conteúdo envolve lógica booleana e eletrônica digital. Vamos usar conceitos de álgebra booleana para explicar como essas portas operam sobre sinais binários.
Passo 2
Portas lógicas são circuitos eletrônicos básicos que recebem sinais digitais de entrada — cada sinal valendo
(nível baixo) ou
(nível alto) — e produzem um sinal de saída também binário. Cada tipo de porta implementa uma operação da lógica booleana, por exemplo:
Passo 3
A função principal das portas lógicas é realizar operações booleanas elementares sobre bits. Combinando portas AND, OR, NOT, XOR etc., é possível construir blocos mais complexos como somadores, multiplexadores, registradores e unidades de controle.
Passo 4
Em hardware, cada porta lógica é implementada internamente por transistores (por exemplo MOSFETs), que ligam ou desligam canal de corrente para representar
e
. Essa implementação permite alta velocidade e baixo consumo em processadores e memórias.
Passo 5
Portas lógicas são, portanto, os “tijolos” fundamentais do projeto digital: elas definem o fluxo e a transformação de informações binárias dentro de CPUs, FPGAs, ASICs e outros dispositivos.
Resposta
Portas lógicas são circuitos eletrônicos que implementam operações da álgebra booleana sobre sinais binários (
e
). Sua função principal é processar e combinar bits segundo regras lógicas elementares (AND, OR, NOT etc.), servindo como blocos de construção para todos os circuitos digitais em sistemas computacionais.