COMPUERTAS LÓGICASLas computadoras digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Undígit...
Compuerta OR: La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, lasalida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas e...
Compuerta NOR: La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un...
Operadores LogicosOperador lógico AND ( conjunción lógica): Una proposición compuesta que utiliza este operador para relac...
COMPUERTA AND                                               La compuerta AND es un dispositivo de                         ...
La compuerta EXOR (or exclusivo) es un                                               dispositivo de dos entradas y una sal...
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Compuertas lógicas

6.941 visualizaciones

Publicado el

2 comentarios
1 recomendación
Estadísticas
Notas
Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
6.941
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
2
Acciones
Compartido
0
Descargas
106
Comentarios
2
Recomendaciones
1
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Compuertas lógicas

  1. 1. COMPUERTAS LÓGICASLas computadoras digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Undígito binario se denomina un bit. La información está representada en las computadoras digitalesen grupos de bits. Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse querepresenten no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera,tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas decodificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntoscompletos de instrucciones para realizar diversos tipos de cálculos.La información binaria se representa en un sistema digital por cantidades físicas denominadasseñales, Las señales eléctricas tales como voltajes existen a través del sistema digital en cualquierade dos valores reconocibles y representan una variable binaria igual a 1 o 0. Por ejemplo, unsistema digital particular puede emplear una señal de 3 volts para representar el binario "1" y 0.5volts para el binario "0". La siguiente ilustración muestra un ejemplo de una señal binaria.Como se muestra en la figura, cada valor binario tiene una desviación aceptable del valor nominal.La región intermedia entre las dos regiones permitidas se cruza solamente durante la transición deestado. Los terminales de entrada de un circuito digital aceptan señales binarias dentro de lastolerancias permitidas y los circuitos responden en los terminales de salida con señales binarias quecaen dentro de las tolerancias permitidas.La lógica binaria tiene que ver con variables binarias y con operaciones que toman un sentido lógico.La manipulación de información binaria se hace por circuitos lógicos que se denominanCompuertas.Las compuertas son bloques del hardware que producen señales en binario 1 ó 0 cuando sesatisfacen los requisitos de entrada lógica. Las diversas compuertas lógicas se encuentrancomúnmente en sistemas de computadoras digitales. Cada compuerta tiene un símbolo gráficodiferente y su operación puede describirse por medio de una función algebraica. Las relacionesentrada - salida de las variables binarias para cada compuerta pueden representarse en formatabular en una tabla de verdad.A continuación se detallan los nombres, símbolos, gráficos, funciones algebraicas, y tablas de verdadde las compuertas más usadas. Compuerta AND: Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x. La compuerta AND produce la multiplicación lógica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0. Estas condiciones también son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B están en 1. El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el símbolo de la multiplicación de la aritmética ordinaria (*). Las compuertas AND pueden tener más de dos entradas y por definición, la salida es 1 si todas las entradas son 1. 1
  2. 2. Compuerta OR: La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, lasalida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otramanera, la salida es 0.El símbolo algebraico de la función OR (+), es igual a la operación dearitmética de suma.Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición lasalida es 1 si cualquier entrada es 1.Compuerta NOT: El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógicode una señal binaria. Produce el NOT, o función complementaria. El símboloalgebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de lavariable binaria.Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estadoal valor 1 y viceversa.El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designaun inversor lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.Compuerta Separador (yes):Un símbolo triángulo por sí mismo designa un circuito separador, el cual noproduce ninguna función lógica particular puesto que el valor binario de lasalida es el mismo de la entrada.Este circuito se utiliza simplemente para amplificación de la señal. Porejemplo, un separador que utiliza 5 volt para el binario 1, producirá unasalida de 5 volt cuando la entrada es 5 volt. Sin embargo, la corrienteproducida a la salida es muy superior a la corriente suministrada a laentrada de la misma.De ésta manera, un separador puede excitar muchas otras compuertas querequieren una cantidad mayor de corriente que de otra manera no seencontraría en la pequeña cantidad de corriente aplicada a la entrada delseparador.Compuerta NAND: Es el complemento de la función AND, como se indicapor el símbolo gráfico, que consiste en una compuerta AND seguida por unpequeño círculo (quiere decir que invierte la señal).La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Unadesignación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es lafunción AND la que se ha invertido.Las compuertas NAND pueden tener más de dos entradas, y la salida essiempre el complemento de la función AND. 2
  3. 3. Compuerta NOR: La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR.Compuertas Lógicas Combinadas.Al agregar una compuerta NOT a cada una de las compuertas anteriores, los resultados de susrespectivas tablas de verdad se invierten, y dan origen a tres nuevas compuertas llamadas NAND,NOR y NOR-EX... Veamos ahora como son y cual es el símbolo que las representa...Compuerta NANDResponde a la inversión del producto lógico de sus entradas, en su representación simbólica sereemplaza la compuerta NOT por un círculo a la salida de la compuerta AND.Compuerta NOREl resultado que se obtiene a la salida de esta compuerta resulta de la inversión de la operaciónlógica o inclusiva es como un no a y/o b. Igual que antes, solo agregas un círculo a la compuerta ORy ya tienes una NOR.Compuerta NOR-EXEs simplemente la inversión de la compuerta OR-EX, los resultados se pueden apreciar en la tablade verdad, que bien podrías compararla con la anterior y notar la diferencia, el símbolo que larepresenta lo tienes en el siguiente gráfico. 3
  4. 4. Operadores LogicosOperador lógico AND ( conjunción lógica): Una proposición compuesta que utiliza este operador para relacionarsus proposiciones componente será verdad SI y SOLO SI las proposiciones componentes son verdaderas. Sesimboliza con "·" y al igual que en el álgebra convencional puede suprimirse. ( AB , A ·B).Ejemplo:"José irá a la playa si el carro está listo Y el día es soleado"Operador lógico OR (disyunción lógica): Una proposición compuesta que utiliza este operador será verdad sicualquiera de las proposiciones componentes es verdadera. Se simboliza con el signo "+". (A+B).Ejemplo:"La alarma sonará si se abre la puerta O se golpea el carro"Operador lógico NOT (negación): Este operador se refiere a una sola proposición, negando su valor de verdad. Serepresenta con una barra sobre el símbolo que representa la proposición. ( )Los operadores lógicos NOT, AND y OR se conocen como operadores lógicos básicos, puesto que cualquierfunción puede expresarse como una combinación de ellos.Tablas de VerdadPara evaluar el valor de verdad de una proposición compuesta es muy útil usar una tabla de verdad. Esta essencillamente una tabla que muestra el valor de la función de salida (proposición compuesta) para cadacombinación de las variables de entrada (proposiciones componentes)En el siguiente circuito logico de dos entradas la tabla muestra todas las combinaciones de los posibles niveleslogicos presentes en las entradas A y B y del correspondiente nivel de salida X A B X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0A continuación mostraremos las tablas de verdad para los operadores lógicos básicos explicados anteriormente: AND OR NOT A B A·B A B A+B A 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1Realización física de los operadores lógicosAhora es importante relacionar los operadores lógicos con los circuitos electronicos, y para esto tenemos lascompuertas lógicas, que son el equivalente electronico de los operadores lógicos. La compuerta lógica es undispositivo electronico que cuenta con un terminal de salida y varios terminales de entrada. El potencial de voltajecon respecto a tierra de cualquier terminal de entrada o salida, puede asumir solo uno de dos valores especificos.Uno de los voltajes representará el verdadero y el otro voltaje el falso.Las compuertas lógicas correspondiente a los operadores lógicos basicos descritos anteriormente se representande la siguiente forma: 4
  5. 5. COMPUERTA AND La compuerta AND es un dispositivo de dos o mas entradas y una salida que TABLA DE cumple con la condición que la salida VERDAD toma el valor lógico 1 si, y solo si todas las A B A·B entradas valen 1. 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1COMPUERTA OR La compuerta OR es un dispositivo de dos o mas entradas y una salida que TABLA DE cumple con la condición que la salida VERDAD toma el valor lógico 1 si, y solo si una o A B A+B mas entradas valen 1. 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1COMPUERTA NOT La compuerta NOT es un dispositivo de una entradas y una salida que cumple TABLA DE con la condición que la salida toma el VERDAD valor lógico negado de la entrada. A 0 1 1 0Las tres compuertas basicas enumeradas anteriormente pueden combinarse para realizar funciones logicas mascomplejas. A continuación se muestran otras tres funciones importantes que se pueden realizar con compuertas,indicando su simbolo, su función y su tabla de verdad.COMPUERTA NAND La compuerta NAND es un dispositivo de TABLA DE dos o mas entradas y una salida que VERDAD equivale a una compuerta AND seguida de negador (NOT AND = NAND). Cumple AB con la condición que la salida toma el 0 0 1 valor lógico 0 si, y solo si todas las 0 1 1 entradas valen 1. Si no la salida toma el valor 1. Se representa como una 1 0 1 compuerta NAND seguida de un circulo 1 1 0 que denota la negaciónCOMPUERTA NOR La compuerta NOR es un dispositivo de TABLA DE dos o mas entradas y una salida VERDAD equivalente a una compuerta OR seguida de un negador (NOT OR = NOR). AB Cumple con la condición que la salida 0 0 1 toma el valor lógico 1 si, y solo si todas las entradas valen 0. Para las otras 0 1 0 combinaciones la salida es 0.Se 1 0 0 representa como una compuerta OR 1 1 0 seguida de un circulo que denota la negaciónCOMPUERTA EXOR 5
  6. 6. La compuerta EXOR (or exclusivo) es un dispositivo de dos entradas y una salida TABLA DE que cumple con la condición que la salida VERDAD toma el valor lógico 1 si, y solo si las A B entradas son diferentes. 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0Universalidad de las compuertas NAND Y NOREsta compuertas se dicen que son "universales" puesto que con cada una de las dos familias podemos realizartodas las funciones lógicas.En la tabla a continuacuón se muestran los operadores lógicos en funcion de solo compuertas NOR y solocompuertas NAND. NAND NOR 6

×