Instituto Tecnológico Superior de Teziutlán División de Ingeniería Informática Sistemas Electrónicos para Informática

1. MATERIA:
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
PARA INFORMÁTICA
VERANO 2017
INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TEZIUTLÁN

2. ELECTRÓNICA DIGITAL
COMBINACIONAL

3. CIRCUITO COMBINACIONAL
CIRCUITO COMBINACIONAL
Circuito digital cuyo comportamiento está en función de su diseño interno y la conmutación
de las salidas de acuerdo a las combinaciones de sus señales de entrada.
Elementos principales:
Compuertas Lógicas

4. COMPUERTAS LÓGICAS
COMPUERTAS LÓGICAS (Logic Gates)
Las compuertas lógicas son circuitos electrónicos que integran un bloque de función específica. Éstos
bloques son los elementos básicos de un circuito lógico.
Son, además, una representación funcional que pueden ser emuladas mediante circuitos equivalentes,
relevadores, interruptores, transistores, instrucciones, expresiones de comparación, operadores, etc.
La tarea o salida de una compuerta lógica se denomina Función Lógica

5. Compuerta de tipo Básica o Elemental.
COMPUERTA AND (Función «Y» Condicional // Multiplicación Booleana)
Símbolo Electrónico Tabla de Verdad o de
Comportamiento
Función Lógica
A
B
F
A B F
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A ● B
Compuerta Restrictiva en la cual si todas sus entradas están en estado ALTO, habrá en la salida un estado
ALTO. Cualquier otra combinación generará un estado BAJO.
COMPUERTAS LÓGICAS

6. Compuerta de tipo Básica o Elemental.
COMPUERTA OR (Función «O» Condicional Inclusiva // Suma Booleana)
Símbolo Electrónico Tabla de Verdad o de
Comportamiento
Función Lógica
A
B
F
A B F
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
A + B
Compuerta Inclusiva que generará un estado ALTO en la salida si, al menos, cualquiera de sus entradas
tiene un estado ALTO.
COMPUERTAS LÓGICAS

7. Compuerta de tipo Básica o Elemental.
COMPUERTA NOT (Función «No» // Inversión // Complemento)
Símbolo Electrónico Tabla de Verdad o de
Comportamiento
Función Lógica
A F
A F
0 1
1 0
A = 𝐀
Compuerta especial que devuelve un estado contrario al de la entrada
COMPUERTAS LÓGICAS

8. Compuerta de Propósito Especial.
COMPUERTA BUFFER (Función «SÍ» Condicional // Amplificador de Nivel)
Símbolo Electrónico Tabla de Verdad o de
Comportamiento
Función Lógica
A F
A F
0 0
1 1
A = A
Compuerta especial que conserva el estado de la entrada; es muy utilizado para la amplificación del valor
de corriente de E/S que suelen ser bajos.
COMPUERTAS LÓGICAS

9. Compuerta de tipo Exclusivo.
COMPUERTA XOR (Función «O» Condicional Exclusiva // Suma Booleana)
Símbolo Electrónico Tabla de Verdad o de
Comportamiento
Función Lógica
A
B
F
A B F
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Compuerta especial que funciona de forma similar a una compuerta OR; sin embargo, si las entradas
coinciden en el valor de sus estados, la salida se colocará en estado BAJO, ergo, si las entradas tienen
estados diferentes, el valor de la salida será un estado ALTO
A ⊕ B
COMPUERTAS LÓGICAS

10. COMPUERTA NAND (Función «Y» Condicional Negada // Multiplicación Booleana)
Símbolo Electrónico Tabla de Verdad o de
Comportamiento
Función Lógica
A
B
F
A B F
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
A ● B
Compuerta lógica que tiene la lógica de una compuerta AND, con la diferencia que el valor de la salida se
invierte.
Compuerta Con Salida Negada y Cualidad Universal
COMPUERTAS LÓGICAS

11. Símbolo Electrónico Tabla de Verdad o de
Comportamiento
Función Lógica
A
B
F
A B F
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
A + B
Compuerta que tiene la lógica de la compuerta OR, con la diferencia de que el valor del estado de la
salida se invierte.
COMPUERTA NOR (Función «O» Condicional Inclusiva Negada // Suma Booleana)
Compuerta Con Salida Negada y Cualidad Universal
COMPUERTAS LÓGICAS

12. Compuerta de tipo Exclusivo y Salida Negada.
COMPUERTA XNOR (Función «O» Condicional Exclusiva Negada)
Símbolo Electrónico Tabla de Verdad o de
Comportamiento
Función Lógica
A
B
F
A B F
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A ⊕ B
Compuerta especial que funciona con la lógica de una NOR, con la característica de Exclusión de una
XOR, y el valor de la salida se invierte.
COMPUERTAS LÓGICAS

13. ÁLGEBRA BOOLEANA

14. ÁLGEBRA BOOLEANA
El Álgebra Booleana o Álgebra de Boole son las
matemáticas de los sistemas digitales.
Es una serie de expresiones, reglas, postulados y
teoremas basados en expresiones de Falso y Verdadero
con sustentos Matemáticos, Lógicos y Filosóficos.
Cada una de éstas reglas son la base para la
interpretación, creación y deducción de los
comportamientos de los sistemas lógicos.
GEORGE BOOLE

15. TÉRMINOS ELEMENTALES
En el Álgebra Booleana se deben tener claros los siguientes términos:
VARIABLE:
Una variable puede ser una letra o símbolo para representar magnitudes lógicas:
A B X Y Z F E D
ÁLGEBRA BOOLEANA

16. TÉRMINOS ELEMENTALES
En el Álgebra Booleana se deben tener claros los siguientes términos:
COMPLEMENTO:
El complemento de una variable expresa el valor inverso de una variable, y se representa
gráficamente con una línea o barra encima de ella:
A B X Y Z F E D
ÁLGEBRA BOOLEANA

17. TÉRMINOS ELEMENTALES
En el Álgebra Booleana se deben tener claros los siguientes términos:
CONJUNTO(S), FUNCIÓN(ES) O EXPRESIÓN(ES) BOOLEANA(S):
Un literal o conjunto de literales puede representar o hacer referencia a una variable, un conjunto de
las mismas o a sus complementos.
A B X Y + A + Y Z F E + D
ÁLGEBRA BOOLEANA

18. PRINCIPIOS O LEYES ELEMENTALES DEL ÁLGEBRA BOOLEANA
La Suma Booleana es el equivalente del comportamiento de la Compuerta OR
TÉRMINOS SUMA
Un Término Suma es una suma de
literales resultado de una
operación OR, y sin que medie
entre ellos una operación AND
A
B
C
D
E
F
G
H
F = A + B
F = C + D
F = E + F
F = G + H
ÁLGEBRA BOOLEANA

19. PRINCIPIOS O LEYES ELEMENTALES DEL ÁLGEBRA BOOLEANA
La Multiplicación Booleana es el equivalente del comportamiento de la Compuerta AND
TÉRMINOS PRODUCTO
Un Término Producto es un
producto de literales resultado de
una operación AND, y sin que
medie entre ellos una operación
OR
A
B
C
D
E
F
G
H
F = A ● B
F = C ● D
F = E ● F
F = G ● H
ÁLGEBRA BOOLEANA

20. ÁLGEBRA BOOLEANA

21. LEYES CONMUTATIVAS
1) A • B = B • A
2) A + B = B + A
El orden en que se ingresen las variables para una
suma o una multiplicación lógicas es indiferente
LEYES DEL ÁLGEBRA BOOLEANA

22. LEYES ASOCIATIVAS
1) A • (B • C) = (A • B) • C
2) A + (B + C) = (A + B) + C
Si se aplica una suma o una
multiplicación a dos o más variables, el
resultado será el mismo sin importar
cómo se agrupen las variables.
LEYES DEL ÁLGEBRA BOOLEANA

23. TABLAS
DE VERDAD

24. TABLAS DE VERDAD
TABLAS DE VERDAD O TABLAS DE COMPORTAMIENTO
Una Tabla de Verdad es una
representación tabular de las entradas
y las salidas de un sistema o circuito
digital.
La combinación de entradas generan
una o varias salidas de acuerdo a un
comportamiento fijo o establecido, o
bien, puede ser generada por el usuario
para obtener un comportamiento.

25. ELEMENTOS DE UNA TABLA DE VERDAD
ENTRADAS O
VARIABLES
SALIDA
O SALIDAS
COMBINACIONES
EN LENGUAJE
BINARIO
TABLAS DE VERDAD

26. ENTRADAS O VARIABLES DEL SISTEMA
Las variables de un circuito digital son el total de
datos que entrarán al sistema para generar
salidas.
Dependiendo del total de entradas habrá un
número equivalente de combinaciones posibles
y, dependiendo de la posición de las variables,
se especifica cuales de ellas son MÁS
SIGNIFICATIVAS o MENOS SIGNIFICATIVAS, por el
VALOR POSICIONAL DE LOS BITS.
TABLAS DE VERDAD

27. SISTEMA NUMÉRICO DECIMAL
SISTEMA NUMÉRICO DECIMAL:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
SISTEMA DE BASE 10
VALOR POSICIONAL:
6 4 8 D
648D = 600 + 40 + 8
109 108 107 106 105 104 103 102 101 100
1,000,000,000 100,000,000 10,000,000 1,000,000 100,000 10,000 1000 100 10 1
100 10 1
6 4 8

28. SISTEMA NUMÉRICO BINARIO:
0 1
SISTEMA DE BASE 2
VALOR POSICIONAL:
29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
512 256 128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 0 1 B
1 1 0 1B = 8 + 4 + 0 + 1 = 13D
8 4 2 1
1 1 0 1
MSB LSB
MSB LSB
MSB = Most Significant Bit (Bit Más Significativo)
LSB = Lowest Significant Bit (Bit Menos Significativo)
SISTEMA NUMÉRICO DECIMAL

29. VARIABLES DE SALIDA DEL SISTEMA
Las variables salida, o simplemente Salidas, son el
resultado de las combinaciones entre las entradas
de un sistema o circuito digital.
En una tabla de verdad debe haber como mínimo
una salida y puede tener dos o más, dependiendo
de las características del sistema.
Al igual que las entradas, las salidas pueden tener
BITS MÁS Y MENOS SIGNIFICATIVOS.
TABLAS DE VERDAD

30. PROCESO DE DISEÑO DE UNA TABLA DE VERDAD
• Identificar del sistema o circuito el número
de entradas y salidas
• Anotar el total de combinaciones que
pueden generarse con el total de entradas.
• Registrar el comportamiento de las salidas
al conmutar con las entradas
• Prueba in situ.
• Comportamiento Esperado
TABLAS DE VERDAD

31. EJEMPLO:
Determinar la tabla de verdad del siguiente circuito:
TABLAS DE VERDAD