¿Puede un circuito solo calcular una función booleana?

No. Hay muchos ejemplos de circuitos que se pueden reconfigurar para calcular diferentes funciones booleanas en diferentes momentos.

ALU : (unidad lógica aritmática) tiene algunas entradas que determinan un código de operación que selecciona diferentes operaciones para realizar en las otras entradas.

Multiplexor : se puede utilizar para implementar funciones lógicas arbitrarias en algunas entradas, dependiendo de las entradas de otras entradas.

SRAM : (memoria de acceso aleatorio estática) puede programarse para implementar funciones lógicas arbitrarias en las entradas aplicadas a sus pines de dirección.

EEPROM : (memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente) se puede usar para implementar funciones lógicas arbitrarias como una SRAM, pero no pierde su programa cuando no está encendido.

FPGA : (matriz de compuerta programable de campo) El rey de la lógica programable puede programarse para implementar una lógica muy compleja en un gran número de entradas, así como para implementar máquinas de estados. Internamente, un FPGA se implementa normalmente utilizando una gran cantidad de SRAM.

CPLD : (dispositivo lógico programable complejo) en la actualidad generalmente solo un pequeño FPGA, las generaciones anteriores tenían una estructura lógica más rígida, pero con un comportamiento más predecible que los FPGA.

PAL , GAL : (lógica de matriz programable y lógica de matriz de compuerta) Generaciones anteriores de lógica programable, hoy en día ampliamente sustituidas por CPLD.

No, puede volver a enlazar la lógica y crear un circuito con estado interno. Entonces la salida no es una función booleana de la entrada. Un ejemplo simple de esto es un flip-flop. un ejemplo más complejo es una computadora.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Sería bastante trivial construir un solo circuito (no una sola puerta, pero eso no es lo que dijiste) que realiza múltiples funciones lógicas. Por ejemplo, simplemente tome una puerta AND de 2 entradas, una puerta OR de 2 entradas y una puerta XOR de 2 entradas, y ponga en paralelo cada una de sus 2 entradas ( X y Y ). Luego ejecute las tres salidas a un multiplexor 3: 1. Necesitará dos líneas de control ( A y B ) para seleccionar la función, con la salida que aparece en Z .

Tenga en cuenta que las tres funciones lógicas (AND, OR, XOR) siempre se realizan en paralelo; las líneas de control solo seleccionan de cuál de las tres líneas de salida elegir.

   A  B
   0  0    do nothing (0 output)
   0  1    AND
   1  0    OR
   1  1    XOR

 A=0, B=1 (AND)        A=1, B=0 (OR)         A=1, B=1 (XOR)
   X  Y  Z               X  Y  Z               X  Y  Z
   0  0  0               0  0  0               0  0  0
   0  1  0               0  1  1               0  1  1
   1  0  0               1  0  1               1  0  1
   1  1  1               1  1  1               1  1  0

Estoesmásomenosasícomofuncionaunaporciónde1bitdeunaALU(unidadlógicaaritmética),exceptoquelaslíneasdecontrolnonecesariamentesecorrespondendirectamenteconlasfuncioneslógicasbásicas;consulte mi respuesta aquí para obtener más información y un esquema.