CPU dalam komputer terdiri atas rangkaian gerbang logika yang dioperasikan dengan nilai input biner berupa benar (true) dan salah (false) dan akan menghasilkan output biner juga. Output tersebut akan dikirimkan menuju perangkat eksternal, seperti monitor, printer, dan lainnya. Gerbang logika adalah sebuah blok atau sirkuit (rangkaian dasar digital) yang berfungsi mengolah setiap input dan output data digital yang berupa 0 dan 1 (biner).
Sebuah gerbang logika dapat menerima satu atau lebih input, tetapi hanya memiliki satu output. Output data yang dihasilkan hanya memiliki dua kemungkinan, yaitu high (1) atau low (0) bergantung pada level digital di terminal masukan (input). Gerbang logika dalam pengoperasiannya memenuhi aturan dalam aljabar logika atau aljabar boolean dalam sistem biner.
Pada dasarnya, gerbang logika hanya mengenal tiga operasi dasar, yaitu OR, AND, dan NOT (inverter). Tiga operator tersebut dapat kemudian dikembangkan menjadi NOT AND (NAND), NOT OR (NOR), Exclusive OR (XOR), dan Exclusive NOT OR (XNOR).
1. Gerbang Logika OR
Operasi logika OR akan menghasilkan potensi output tinggi (high) atau bernilai 1, jika ada salah satu input data yang mempunyai nilai 1.
Contoh hasil dari operasi logika OR dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
| A | B | X = A + B |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
2. Gerbang Logika AND
Pada operasi logika AND, akan menghasilkan nilai output true jika kedua nilai input bernilai true
| A | B | X = AB |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
3. Gerbang Logika NOT
Gerbang logika NOT atau inverter merupakan gerbang logika yang hanya bisa menerima satu nilai input dan akan menghasilkan satu nilai output yang berlawanan dengan nilai input-nya.
| A | X = Ᾱ |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
4. Gerbang Logika NAND
Pada gerbang logika NAND, setiap output gerbang logika AND akan dibalikkan nilainya menjadi berlawanan.
Pertama, setiap nilai input akan diproses seperti halnya pada gerbang logika AND. Kemudian nilai output tersebut dibalikkan atau di-invert nilainya menjadi berlawanan.
| A | B |  |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Kesimpulannya:
- Output gerbang logika NAND bernilai 0 jika semua nilai input bernilai 1.
- Output gerbang logika NAND bernilai 1 jika salah satu nilai input bernilai 0.
Gerbang logika NAND dapat digambarkan menggunakan dua jenis simbol:
- Gabungan simbol gerbang logika AND dan gerbang logika NOT
- Simbol gerbang logika NAND
5. Gerbang Logika NOR
Pada gerbang logika NOR, setiap output gerbang logika OR akan dibalikkan nilainya menjadi berlawanan.
Pertama, setiap nilai input akan diproses seperti halnya pada gerbang logika OR. Kemudian nilai output tersebut dibalikkan atau di-invert nilainya menjadi berlawanan.
| A | B |  |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
Kesimpulannya:
- Output gerbang logika NOR bernilai 1 jika semua nilai input bernilai 0.
- Output gerbang logika NOR bernilai 0 jika salah satu nilai input bernilai 1.
Gerbang logika NOR dapat digambarkan menggunakan dua jenis simbol:
- Gabungan simbol gerbang logika OR dan gerbang logika NOT
- Simbol gerbang logika NOR
6. Gerbang Logika XOR
XOR atau Exclusive OR merupakan sebuah sebuah gerbang logika yang akan menghasilkan nilai output 1 jika nilai input-nya berbeda nilai. Tetapi, jika kedua input bernilai sama seperti kedua-duanya bernilai 0 semua atau bernilai 1 semua, output yang dihasilkan bernilai 0.
| A | B |  |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
7. Gerbang logika XNOR
XNOR atau Exclusive NOT OR, merupakan gerbang logika yang menghasilkan output 1 jika semua input bernilai sama. Akan tetapi, jika semua nilai input berbeda, maka nilai output yang dihasilkan akan bernilai 0.
| A | B |  |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
