Las compuertas lógicas, son un tipo de dispositivos electrónicos con funciones como sumar o restar, incluyen o excluyen según sus propiedades lógicas.
Para poder explicar que son las Compuertas Lógicas hay que saber previamente sobre sistema binario, sistema decimal, sistema hexadecimal, álgebra booleana, código gray y alguna que otra regla.
Tipos de sistemas
- Binario
- Decimal
- Hexadecimal
- Octal
Un sistema de numeración es aquel que nos representan cantidades numéricas mediante un conjunto de símbolos.
La razón es que todos los ordenadores utilizan el sistema de numeración binaria para representar la información.
Los sistemas de numeración actuales son posicionares, es decir, un símbolo puede tener un significado diferente en función de su posición.
Estamos acostumbrados a leer los números de izquierda a derecha, teniendo el numero a la izquierda con mayor valor, un ejemplo de esto es:
1234 -> el número 1 a pesar de ser menor que el 4, al estar a la izquierda de todo el conjunto es el de mayor valor ya que su posición representa un millar mientras que el 4 al estar en último lugar solo representa 4 unidades.
Código binario.
Este sistema de numeración en el que los números se presentan utilizando solamente las cifras cero y uno “0 y 1” dado que este sistema trabaja con dos niveles de estado (Apagado o Encendido).
Sistema decimal.
El sistema decimal es el que comúnmente conocemos, el sistema de números esta basado en el diez, usando solo diez símbolos llamados dígitos o cifras y con este se puede escribir cualquier numero.
Este sistema esta basado en donde al completar los diez dígitos el primer valor pasa a la izquierda y se suma una nueva fila de cifras.
Ejemplo: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, …, 20…
Sistema Octal
Este sistema numérico se basa en 8 cifras y utiliza estos dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Este sistema nos ayuda a cambiar el sistema binario y entenderlo mejor ya que esta es potencia exacta de 2.
Sistema Hexadecimal.
El sistema hexadecimal esta en base 16 utilizando los símbolos de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E.
se agrega una tabla de conversiones de los sistemas anteriormente hablados.
¿Qué es una compuerta?
Las Compuertas Lógicas son dispositivos electrónicos con funciones booleanas, es decir, una función cuyo dominio son las palabras conformadas por los valores binarios 0 o 1 (“falso” o “verdadero”, respectivamente), esto ayudar para realizar operaciones como sumar, restar, incluir o excluir según la lógica, este componente es un circuito integrado en un chip. Hay varios tipos de compuertas tales como las compuertas:
Compuerta AND
Esta compuerta lógica es una representación de una multiplicación booleana esto quiere decir que si queremos recibir una señal de salida sus dos entradas deberán estar activas, en caso contrario no habrá ninguna señal esta se representa así
X=A*B o AB
Se agrega la tabla de verdad y símbolo
Compuerta OR
Esta es una de las compuertas mas simples dentro de la electrónica digital.
La salida x de la compuerta or sera “1” cuando la entrada “a” o la entrada “b”este en 1, expresado en otras palabras la salida sera 1 cuando en alguna de sus entradas sea 1 y se representa así
X= A+B
Se agrega símbolo y tabla de verdad
Compuerta NOT
Esta compuerta solo tiene una entrada y una salida, esta actúa como un inversor es decir si en nuestra entrada recibimos 1 en la salida tendremos 0 y de manera viceversa al recibir un 0 en la entrada, la compuerta dará un 1.
Compuerta NAND
La compuerta NAND se denomina como and negada dado que trabaja al contrario que la and ya que al tener una entrada en 1 no tendrá ninguna salida es decir 0.
Compuerta Nor
Así como se vio en la compuerta NAND la compuerta Nor cuando tenga sus estradas en 0 la salida sera de 1 y solo cuando las dos entradas sean 1 la salida será 0.
Compuerta XOR
Esta compuerta actúa como una suma binaria de los dígitos es decir el resultado de la suma sera nuestra salida. Cuando las dos entradas sean 1 la salida será 0, debido a que la suma de dos 1 será 10 y la compuerta solo puede entregar el último dígito.
Listo hemos terminado por explicar que es y como funciona cada una de las compuertas. En futuras entradas pondremos ciertos ejercicios y ejemplos de ejecución ya que tienen muchos usos dentro de la electrónica, desde algo simple como un semáforos o algo mas laborioso como mensajes escritos en una pantalla lcd.
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